Siemens PLM Software Przemysł maszynowy Siemens PLM Software pomaga producentom maszyn we wdrażaniu innowacji siemens.com/plm/machinery
Bieżąca sytuacja w przemyśle maszynowym Rosnąca konkurencja na całym świecie wymaga od przedsiębiorstw z branży maszynowej stałego wdrażania innowacji i optymalizacji oferowanych produktów. Potrzeba pozyskiwania i korzystania z nowatorskich rozwiązań, których autorami są pracownicy, partnerzy, dostawcy i klienci, sprawia, że obecny proces wdrażania innowacji wykracza poza tradycyjne bariery. W odpowiedzi na tę sytuację Siemens PLM Software oferuje platformę do zarządzania cyklem życia produktu (PLM), która ułatwia przedsiębiorstwom funkcjonowanie w realiach tego skomplikowanego środowiska biznesowego i pozwala na przygotowanie dobrego produktu w odpowiedni sposób. Innowacje stały się głównym czynnikiem stymulującym wzrost, wydajność i wartość. Z tego względu należy przyśpieszać proces wprowadzania produktów na rynek przy zapewnieniu odpowiedniego zwrotu z nakładów na innowacje. Znaczenie tych celów potęguje fakt, że realizowane obecnie nowe procesy rozwoju produktów obejmują setki punktów decyzyjnych i równoległych procedur w skali globalnej. 2
Wyzwania biznesowe Producenci maszyn muszą stale dostosowywać się do nowych warunków. Z nastaniem czwartej rewolucji przemysłowej (Industry 4.0) pojawiło się dodatkowe wyzwanie polegające na konieczności optymalizacji procesu produkcji korzystającego ze zdecentralizowanych, autonomicznych maszyn, które się ze sobą komunikują. W tym kontekście pojawia się całkowicie nowy poziom wymogów technicznych. Wielu producentów maszyn staje również w obliczu rosnącej liczby nowych wymagań, takich jak konieczność stosowania coraz bardziej wielofunkcyjnych maszyn, które będzie można szybko zaadaptować na potrzeby wytwarzania nowych produktów lub zastosowania nowych formatów bądź zintegrować w ramach dotychczasowej infrastruktury. Aby zaspokoić te wymagania, wspomniani producenci muszą: efektywnie zarządzać złożonością projektów od etapu projektowania na komputerze do etapu produkcji; integrować procesy projektowania, rozwoju i wytwarzania produktów; zapewniać projektantom, inżynierom i dostawcom dobrą widoczność wszystkich informacji o produkcie; udostępnić klientom system zarządzania cyklem życia w pętli zamkniętej pozwalający na szybkie świadczenie określonych usług. Kolejnym ważnym wyzwaniem dla wspomnianych producentów jest konieczność znacznego skrócenia czasu budowy nowych maszyn przy zapewnieniu ich sprawnego działania na poziomie zbliżonym do 100%. Równie ważne z punktu widzenia przewagi nad konkurencją jest zapewnienie dobrego serwisu i odpowiednie zarządzanie częściami zamiennymi. W obliczu tych wyzwań trzeba sobie odpowiedzieć na następujące pytania: Jak zapewnić rentowny wzrost w warunkach globalnej konkurencji? Jak poradzić sobie z rosnącą presją na zwiększanie wydajności operacyjnej i jednocześnie spełniać wymogi określane przez klientów? Jak poprawić produktywność procesu tworzenia nowych produktów, aby trwał krócej, zapewniał lepsze wyniki i bardziej stabilną jakość oraz przyczyniał się do minimalizacji kosztów cyklu życia produktu. 3
Zarządzanie złożonością Globalizacja Na rynkach nowych i wschodzących generowany jest silny popyt na towary przetworzone, który z kolei przekłada się na zapotrzebowanie na nowe maszyny i urządzenia. W odpowiedzi na tę sytuację producenci maszyn i urządzeń samodzielnie wchodzą na te rynki albo zawierają w tym celu nowe partnerstwa w zakresie sprzedaży i serwisu. Ponadto próbują usprawnić swoją działalność operacyjną, aby dostarczać produkty zarówno nowoczesne, jak i ekonomiczne. Producenci ci muszą wykorzystywać wspomniane możliwości globalnej ekspansji, a jednocześnie szukać najlepszych sposobów konkurowania z nowymi graczami globalnymi. Wśród tych sposobów można wymienić korzystanie z niskokosztowych alternatyw produkcyjnych i wdrażanie elastycznych praktyk biznesowych, które pozwalają na efektywną obsługę procesów konfigurowania maszyn na zamówienie, produkcji maszyn na zamówienie, projektowania i wytwarzania z dowolnego miejsca. Optymalizacja Wprowadzanie innowacji produktowych obejmuje wiele procesów wymagających udziału specjalistów z różnych dziedzin i z różnych działów przedsiębiorstwa, którzy współpracują z dostawcami zewnętrznymi w celu zaspokojenia potrzeb zgłaszanych przez rynki globalne. W tym kontekście potrzebne jest wdrażanie bardziej elastycznych procesów związanych z konfigurowaniem lub wytwarzaniem maszyn na zamówienie. Dobre dostosowanie się do zgłaszanych przez rynek potrzeb i terminowa dostawa produktów zależy od widoczności danych dotyczących poszczególnych procesów, oddziaływania wprowadzanych zmian oraz identyfikacji potencjalnych wąskich gardeł, zanim spowodują nieodwracalne opóźnienia. Optymalizacja procesu od planowania do produkcji jest warunkiem dobrego zarządzania złożonym procesem wprowadzania innowacji. 4
Szybkość Nieustanne innowacje technologiczne i zgłaszany przez klientów popyt sprawiają, że od producentów maszyn coraz bardziej wymaga się coraz szybszego wyposażania maszyn w nowe funkcje. Ponadto zawarte umowy wymagają od producentów terminowego dostarczania maszyn i nie pozostawiają miejsca na żaden błąd. Wspomniane wymagania dotyczące wprowadzania produktu na rynek i ich oddziaływanie na cykle produkcyjno-wdrożeniowe stanowią o złożoności obecnych cyklów życia produktu i cyklów produkcji. Zrównoważony rozwój Ponad 90% kosztów cyklu życia maszyny wiąże się z jej eksploatacją. W powiązaniu z rosnącymi kosztami energii wyraźnie widać, że poprawa energooszczędności takiej maszyny pozwala na uzyskanie istotnej przewagi konkurencyjnej. Aby zwiększyć tę przewagę, producenci dążą również do obniżenia ilości odpadów (wody i smarów) związanych z eksploatacją maszyn. Ponadto próbują poddawać recyklingowi części i komponenty maszyn oraz jak najlepiej dostosowywać się do obszernych przepisów ustawowych i wykonawczych. Obecne maszyny muszą także być wyposażone w najróżniejsze czujniki i mechanizmy zapewniające bezpieczeństwo pracowników. Wszystkie powyższe elementy jeszcze bardziej zwiększają złożoność procesów projektowania i produkcji maszyn. 5
Dojrzewanie Wzrost Dojrzałość Schyłek Koniec cyklu życia Zdynamizowanie rentownego wzrostu Wydłużenie okresu uzyskiwania korzyści w cyklu życia Szybsze wprowadzanie produktów na rynek Data wprowadzenia produktu na rynek Maksymalizacja Minimalizacja Obniżenie kosztów eksploatacji Ponowne wykorzystanie Korzyści z oprogramowania PLM dla producentów maszyn Lepsze wspomaganie procesu podejmowania decyzji Dzięki stałej widoczności danych dotyczących produkcji i produktów można podejmować trafniejsze decyzje dotyczące projektowania, planowania procesu produkcji i odbioru. Szybsze wprowadzanie produktów na rynek Dzięki zastosowaniu oprogramowania PLM można zmniejszyć liczbę niezbędnych prototypów, efektywnie zarządzać złożonością projektów i współpracą z wewnętrznymi i zewnętrznymi interesariuszami oraz szybciej realizować zamówienia. Ponadto można korzystać ze środowiska wirtualnego, aby skrócić czas przygotowania do pracy realnej maszyny. W rezultacie zastosowania takiego środowiska wirtualnego jeden z naszych klientów skrócił ten czas o 90%. Zdynamizowanie rentownego wzrostu Dzięki szybszemu wprowadzaniu maszyn na rynek, proponowaniu cen zapewniających duży popyt, obniżaniu kosztów prototypów i ułatwianiu jednoczesnej globalnej współpracy w zakresie projektowania i produkcji można uzyskać odpowiednio wysokie marże zysku. Oprogramowanie PLM pozwoliło globalnemu liderowi z branży automatyzacji na znaczne skrócenie czasu realizacji procesów i obniżenie liczby błędów, ponieważ wszystkie osoby zajmujące się rozwojem produktów uzyskały stały dostęp do najnowszych informacji o tych produktach. W efekcie można było na bieżąco wprowadzać wymagane zmiany, które mogły być następnie poddane odpowiedniej weryfikacji. Wydłużenie okresu uzyskiwania korzyści w cyklu życia Oprogramowanie PLM upraszcza proces projektowania w celu poprawy wydajności operacyjnej i ułatwia wprowadzanie innowacji. Ponadto pozwala na zarządzanie cyklem życia produktu w pętli zamkniętej, dzięki czemu maszyny mogą spełniać rosnące wymagania klientów w zakresie produktywności, energooszczędności i całkowitego kosztu posiadania. 6
Zdaniem klientów oprogramowanie PLM zapewnia im również dostęp do informacji o innych rozwiązaniach, na podstawie których mogą odpowiednio modernizować własne produkty. Ponowne wykorzystanie Dzięki funkcjom rejestrowania danych, w tym danych o procesach, oprogramowanie PLM może przyczynić się do powtórnego wykorzystywania takich danych. W efekcie można łatwiej zaadaptować maszyny do nowych produktów i formatów, co przekłada się na poprawę produktywności i rentowności. Obniżenie kosztów maszyn Aby obniżyć koszty maszyn, można zmniejszyć liczbę budowanych fizycznych prototypów oraz symulować działanie maszyn na wczesnych etapach ich budowy. Dzięki wdrożeniu systemu produkcji opartego na wiedzy i zastosowaniu opatentowanych programów w połączeniu z szablonami wielokrotnego użycia jeden z naszych klientów wyeliminował znaczną liczbę nieprzydatnych funkcji ze swojego procesu produkcji i skrócił czas trwania cyklu realizacji zamówień. Dzięki możliwości wybierania w systemie CAD (systemie projektowania wspomaganego komputerowo) komponentów zgodnych z obowiązującymi w danej fabryce standardami, jeden z naszych klientów mógł skrócić czas projektowania, poprawił poziom standaryzacji oraz obniżył wysokość kapitałów uwięzionych w niepotrzebnych zapasach. 7
Rozwiązania dla producentów maszyn przemysłowych Globalne projektowanie i produkcja Zgłaszany przez rynki globalne silny popyt na towary przetworzone przyczynił się do zwiększenia zapotrzebowania na maszyny przemysłowe. Zapotrzebowaniu temu towarzyszyła konieczność korzystania z usług zespołów projektowych i produkcyjnych znajdujących się w różnych miejscach świata. Z tego względu producenci maszyn przemysłowych musieli przygotować globalną platformę projektowo-produkcyjną, która pozwalałaby na projektowanie maszyn modułowych i obsługę różnych wariantów maszyn. W wielu przypadkach takie moduły i warianty są tworzone przez zespoły projektowe i produkowane przez zakłady znajdujące się w różnych częściach naszego globu. Wspomniana platforma powinna pozwalać na śledzenie harmonogramów projektowych, alokacji zasobów i specyfikacji klienta oraz zarządzanie całą wiedzą na temat produktów i procesów generowaną w ramach takiego rozproszonego łańcucha wartości. Z tego względu producenci maszyn i ich dostawcy zaczynają korzystać z oprogramowania PLM jako podstawy elastycznego środowiska ułatwiającego globalną współpracę w zakresie projektowania i produkcji. Platformy korzystające z oprogramowania PLM są szczególnie przydatne do rozszerzenia procesu projektowego, ponieważ pozwalają na przeprowadzanie w czasie rzeczywistym analizy założeń projektowych i oceny ich z perspektywy projektowej. Oferowane przez Siemens PLM Software oprogramowanie Teamcenter pozwala na tworzenie środowisk projektowo-produkcyjnych, które pozwalają na: rozwijanie produktów przez zespoły znajdujące się w różnych częściach świata w ramach powtarzalnego i systematycznie zarządzanego procesu; 8
elastyczną produkcję na skalę globalną, która pozwala przedsiębiorstwom na korzystanie z wiedzy dotyczącej produkcji w ramach procesów rozwoju produktów; współpracę dostawców z całego świata, którzy mogą być angażowani w proces produkcji i eksploatacji bez względu na ich lokalizację geograficzną; doskonalenie maszyn wirtualnych, za pomocą których zespoły produktowe i produkcyjne mogą w środowisku wirtualnym weryfikować działanie maszyn, na przykład pod względem funkcjonalnym. 9
Rozwiązania dla producentów maszyn przemysłowych Mechatronika Maszyny przemysłowe stają się coraz bardziej złożone, a systemy coraz bardziej zintegrowane i coraz lepiej wyposażone w różne funkcje służące zapobieganiu awariom oraz śledzeniu i generowaniu alertów dotyczących takich awarii. Z tego względu projektanci maszyn podchodzą do swojej pracy w sposób kompleksowy, który obejmuje projektowanie zarówno całego systemu, jak i jego układów elektrycznych, mechanicznych i programowych. Takie kompleksowe podejście wymaga analizy struktury i działania systemu na bazie jego dwu- i trójwymiarowych rysunków koncepcyjnych oraz modeli cyfrowych. Oferowane przez Siemens PLM Software kompleksowe rozwiązania pozwalają na wdrożenie takiego zintegrowanego procesu przez umożliwienie komunikowania zmian projektowych wszystkim specjalistom zaangażowanym w dany projekt. Oprogramowanie PLM ułatwia przygotowanie zaawansowanego środowiska rozwojowego, które zaspokoi potrzeby poszczególnych specjalistów merytorycznych dzięki jednej wspólnej bazie danych na temat produktów i procesów. W ten sposób zapewniona zostanie odpowiednia transparentność i możliwość śledzenia danych o produktach, dzięki czemu poszczególni specjaliści będą mieć dostęp do informacji o zmianach dotyczących poszczególnych produktów i procesów, dokonywanych w ciągu całego cyklu produkcji i cyklu życia. Opracowane przez Siemens PLM Software kompleksowe rozwiązania mechatroniczne pozwalają właściwie zaspokoić wspomniane potrzeby, zmniejszyć liczbę problemów z integracją, obniżyć koszty przeprojektowywania i skrócić czas realizacji zamówień. Rozwiązania do wirtualizacji produkcji Siemens PLM Software oferuje kompleksowe rozwiązania do wirtualizacji produkcji przeznaczone dla producentów obrabiarek, w tym maszyny wirtualne pozwalające na ocenę i weryfikację nowych projektów obrabiarek. Co ważne, maszyny wirtualne mogą również na początkowych etapach wspomagać tworzenie procesów komputerowego sterowania urządzeń numerycznych i specjalnych stron interfejsu operatora w na panelu operatorskim. Co najważniejsze, taki wirtualny model obrabiarki może symulować jej działanie jeszcze przed jej zbudowaniem. 10
Rozwiązania Siemens PLM Software to niepowtarzalna kombinacja technologii, która zapewnia również bardzo duże korzyści użytkownikom końcowym obrabiarek. Wspomniana maszyna wirtualna może być przydatna w wielu zastosowaniach nieprodukcyjnych takich jak testowanie oprogramowania, sprawdzanie gotowości maszyny do pracy lub nawet szkolenie operatora. Kod oprogramowania może być zmieniany, a następnie weryfikowany bezpośrednio na maszynie wirtualnej, co pozwala oszczędzić kosztowny czas pracy realnej maszyny. Na potrzeby produkcji części Siemens PLM Software oferuje rozwiązania do wirtualizacji produkcji Tecnomatix, które pozwalają na zdefiniowanie i optymalizację planu produkcji, który może być następnie podłączony do linii produkcyjnej i tam zrealizowany. Ta efektywna integracja między obszarami planowania i wytwarzania czyni je efektywniejszymi oraz pozwala skrócić cykl produkcji i poprawić jakość produktów. Ponadto elektroniczne przekazywanie i automatyczne wprowadzanie danych o konfiguracji obrabiarki przyczynia się do utwierdzenia użytkowników w przekonaniu, że terminowo przygotowano we właściwym miejscu odpowiednie dane i urządzenia na potrzeby procesu produkcji. Serwis 70% kosztów eksploatacji maszyny to koszty serwisu. Tendencje globalizacyjne zwiększają potrzebę tworzenia centrów i sieci serwisowych dla producentów maszyn i urządzeń na całym świecie. Przypuszcza się, że wymagania związane ze zrównoważonym rozwojem zwiększą zapotrzebowanie na usługi pozwalające na ponowne wykorzystanie istniejących maszyn lub zintegrowanie ich z systemami sterowania warunkami środowiskowymi. Ponadto w okresach spowolnienia gospodarczego producenci wykazują tendencję do ograniczania nakładów na nowe wyposażenie. Z tego względu koszty związane z serwisem i konserwacją będą rosnąć i zwiększać tym samym przychody podmiotów świadczących tego typu usługi. W rzeczywistości istnieje bardzo duży niewykorzystany potencjał zarobkowy na rynkach zarówno mało-, jak i wysoce konkurencyjnych. Mimo wspomnianych tendencji większość przedsiębiorstw nawet nie zbliża się do poziomu swoich potencjalnych możliwości biznesowych. 11
Oprogramowanie Teamcenter pozwala na wdrażanie rozwiązań z zakresu konserwacji, napraw i remontów (MRO) w celu integracji danych dotyczących specyfikacji, konfiguracji i historii zmian maszyny z danymi dotyczącymi jej konserwacji. W efekcie służby serwisowe mogą łatwo uzyskać dokładne informacje niezbędne w celu zaplanowania i przeprowadzenia konserwacji oraz zarządzania materiałami i dokumentacją logistyczną. Symulacja HIL Proces wirtualnego odbioru może być zastosowany w celu ograniczenia zakresu testów praktycznych oraz zmniejszenia liczby potrzebnych prototypów. Maszyny z wbudowanym oprogramowaniem mechatronicznym są bardziej złożone, istnieje zatem znacznie większa potrzeba przetestowania wszystkich aspektów ich działania w ramach zintegrowanego systemu testowania. Symulacja HIL (hardware-in-the-loop) stanowi element procesu wirtualnego odbioru i służy do efektywnego tworzenia i testowania złożonych systemów wbudowanych czasu rzeczywistego. Symulacja HIL musi obejmować proces elektrycznej emulacji czujników i rozruszników. Takie elektryczne emulacje stanowią interfejs między symulacją maszyny a testowanym systemem wbudowanym. Działanie każdego elektrycznie emulowanego czujnika jest sterowane z poziomu symulacji i odczytywane przez poddany testowaniu system wbudowany (sprzężenie zwrotne). Testowany system wbudowany również implementuje swoje algorytmy sterowania przez wysyłanie sygnałów kontrolnych z rozrusznika. Zmiany sygnałów kontrolnych skutkują zmianami wartości zmiennych w symulacji maszyny. Oferowane przez Siemens PLM Software oprogramowanie do wirtualnego odbioru pozwala producentom na pełną obsługę symulacji HIL. W efekcie można wdrożyć zintegrowany, kompleksowy proces produkcji, który korzysta z systemu PLM, systemu realizacji produkcji (MES) i technologii sterowania ruchem (MC) w celu obsługi środowiska Industry 4.0. 12
13
Stymulowanie innowacyjności u producentów maszyn przemysłowych Siemens jest jednym z największych i najbardziej szanowanych przedsiębiorstw na świecie. Działa w ponad 200 krajach i zatrudnia ponad 340 tys. pracowników. Z uwagi na swoje doświadczenie i zakres działalności Siemens PLM Software wyjątkowo dobrze rozumie globalne wymogi biznesowe branży produkcji maszyn przemysłowych. Technologie Siemens pozwalają na integrację cykli życia produktu i produkcji oraz ułatwiają największym przedsiębiorstwom z branży bardzo szybkie wprowadzanie produktów na rynek. Siemens PLM Software pomaga swoim klientom w produkcji coraz bardziej złożonych maszyn, które spełnią wysokie oczekiwania odbiorców w zakresie niezawodności, skrócenia czasu trwania cykli realizacji zamówień, obniżenia całkowitego kosztu posiadania oraz zmniejszenia kosztów rozwoju produktów. Jednolita branżowa platforma PLM, która integruje w sobie środowiska wirtualne i realne, ułatwia efektywną współpracę na linii planowanie produkcji produkcja. Oznacza to strategiczne korzyści polegające na udostępnieniu funkcji sprzyjających innowacjom i specjalnie dostosowanych do potrzeb producentów obrabiarek. Połączenie obu wspomnianych środowisk znacznie poprawia współpracę specjalistów z różnych dziedzin i ułatwia opracowywanie lepszych produktów. Przyczynia się to do skrócenia czasu wprowadzenia na rynek i wdrożenia nowego produktu. 14
Rozwiązania Siemens PLM Software ułatwiają tworzenie innowacji w zakresie produkcji maszyn przemysłowych. Więcej informacji na ten temat można uzyskać od lokalnego przedstawiciela handlowego lub znaleźć pod adresem www.siemens. com/plm/machinery. 15
Informacje o Siemens PLM Software Siemens PLM Software jednostka biznesowa Siemens Digital Factory Division to czołowy globalny dostawca systemów, oprogramowania i usług z zakresu zarządzania cyklem życia produktu (PLM) i zarządzania działalnością produkcyjną (MOM). Z produktów tych korzysta ponad 77 tys. klientów na całym świecie (wykupili oni ponad 9 mln licencji na stanowisko). Siemens PLM Software ma siedzibę w Plano w Teksasie i we współpracy z partnerami dostarcza na rynek oprogramowanie branżowe, które ułatwia przedsiębiorstwom na całym świecie zdobycie zrównoważonej przewagi nad konkurencją w drodze realizacji wartościowych innowacji. Więcej informacji na temat produktów i usług Siemens PLM Software można znaleźć pod adresem www.siemens. com/plm. Centrala Granite Park One 5800 Granite Parkway Suite 600 Plano, TX 75024 USA +1 972 987 3000 Ameryka Pn. i Płd. Granite Park One 5800 Granite Parkway Suite 600 Plano, TX 75024 USA +1 314 264 8499 Europa Stephenson House Sir William Siemens Square Frimley, Camberley Surrey, GU16 8QD +44 (0) 1276 413200 Azja i Oceania Suites 4301-4302, 43/F AIA Kowloon Tower, Landmark East 100 How Ming Street Kwun Tong, Kowloon Hong Kong +852 2230 3308 2015 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. Siemens i logo Siemens oraz logo Siemens są zastrzeżonymi znakami towarowymi spółki Siemens AG. D-Cubed, Femap, Fibersim, Geolus, GO PLM, I-deas, JT, NX, Parasolid, Solid Edge, Syncrofit, Teamcenter i Tecnomatix są znakami towarowymi lub zastrzeżonymi znakami towarowymi spółki Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. lub jej podmiotów zależnych w Stanach Zjednoczonych i innych krajach. Wszystkie pozostałe znaki towarowe, zastrzeżone znaki towarowe i znaki usługowe należą do odpowiednich podmiotów. 50706-X48 10/15 o2e