Kromě samotných motorů bude navíc v počítačem vytvořené realitě zkopírován také celý proces výroby, což umožní předem odhalit případné problémy.
„Díky tomu, že budeme mít digitální dvojče, dokážeme simulovat reálné chování výrobního procesu jednotlivých zařízení ještě předtím, než se rozběhnou. To nám umožní vše odladit předem, zachytit případné problémy a ve výsledku dosáhnout rychlejšího uvedení do provozu a snížení nákladů,“ shrnul ředitel závodu Siemens Elektromotory Mohelnice Vladimír Štěpán.
Na tři roky trvající projekt tvorby digitálních kopií získal Siemens grant od ministerstva průmyslu a obchodu. Centrem vývoje a testování se stal institut HUB Ostrava, kde spolupracují se specialisty z mohelnické a také frenštátské fabriky firmy.
„Digitalizace a obecně problematika digitálního dvojčete je inovativní přístup, který může hrát podstatnou roli v konkurenčním prostředí, kde zákazníci požadují rychlé a levné řešení,“ podotkl Igor Majer z HUB Ostrava.
„Kromě těchto výhod vidím přínos i ve změně myšlení lidí a přístupu k novým postupům. V neposlední řadě je zde obrovský posun ve znalostech simulačních nástrojů a obecně v chápání fyzikální podstaty elektrických motorů,“ dodal.
Virtuální příprava zkrátí zavádění technologií
U elektromotorů je podle něj prvním krokem vytvoření detailních modelů existujícího motoru. Následují výpočty a kontrola kompatibility, třeba zda teplotní model komunikuje s elektromagnetickým.
„V dalším kroku se ověří výsledky simulací testováním ve zkušebně a sladí se případné odchylky. Poté vznikne jeden model, který propojí všechny oblasti vývoje a dokáže odhalit možné chyby ještě před zavedením motoru do výroby. Nebude nutné ve zkušebně provádět opakované testy, neboť kritické parametry motoru budou ověřeny už při vývoji předtím, než bude vyroben první prototyp,“ popsal Majer.
Konstruktéři nejdříve musí vytvořit kompletní 3D sestavu motoru, až poté lze přistoupit k „oživování“ 3D modelů.
„Jakmile modely rozhýbou, mohou začít s ověřováním parametrů celých technologických celků, dosahů manipulátorů a robotů, návaznosti technologií, doby výroby a podobně,“ dodává odborník.
Ten vidí velký pokrok v tom, že pracovníci budou schopni nasimulovat požadované parametry výrobních uzlů a pracovišť ještě předtím, než firma koupí nový stroj a začne ho uvádět do provozu.
„Tato příprava v budoucnu pomůže maximálně zkrátit fázi zavádění technologií do výrobního procesu,“ vyzdvihl Majer.
Modely poslouží i k simulaci podmínek provozu
Mohelnický závod Siemens se z velké části zaměřuje na takzvané zákaznické verze elektromotorů, což znamená, že parametry upravuje přesně podle požadavků konkrétních zákazníků. Právě v tomto segmentu vidí konstruktéři Siemensu velký přínos virtuálních dvojčat.
„Moderní pohony stále častěji pracují ve velmi širokém rozsahu. Proto je i v oblasti vývoje kladen velký důraz na odhalování limitních podmínek provozu elektromotorů pomocí počítačových simulací,“ sdělil konstruktér Petr Chrobák.
Digitální dvojče podle něj umožní obejít se bez prototypů náročných na čas a peníze. Právě prototypy přitom byly jediným způsobem, jak odhalit nedostatky návrhu.
„V případě speciálních verzí motorů pak digitální dvojče poskytuje vhodné prostředí pro precizní simulování provozních podmínek, ve kterých má stroj pracovat,“ doplnil Chrobák.
