close

Vores nyhedsbreve

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser og accepterer, at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.
smart produktion bloghoved blog

Virtuel idriftsættelse muliggør hurtigere omstillinger i fremtidens produktion

Virtuel idriftsættelse (på engelsk kaldet virtual commisisoning) er et af de værktøjer, som vil blive et centralt værktøj i virksomheder inden for få år. Ved at have en digital model, også kaldet en digital tvilling af virksomhedens produktionsanlæg, bliver f.eks. indkøring af nyt produktionsudstyr nemlig hurtigere og billigere.

Virtual idriftsættelse er anderledes i sin natur end eksempelvis traditionel simulering, da virtuel idriftsættelse benytter PLC’ere. Dette bliver især nødvendigt, når virksomheder får implementeret produktionsudstyr, som giver mulighed for at rekonfigurere og ændre produktionsudstyret.

Dette medfører flere og hyppigere indkøringsfaser, som traditionelt er en langstrakt og dyr affære på grund af tests af udstyret, inden ibrugtagning og produktion af varen.

Reducerer nedetider og øger effektiviteten

Dette er illustreret i figuren nedenfor, hvor den traditionelle livscyklus for et produktionssystem består af tre trin: ingeniørarbejde, idriftsættelse og produktion af emne A. Ved et rekonfigurerbart produktionssystem med virtual idriftsættelse sker selve rekonfigureringsfasen i dette tilfælde inden, systemet opskaleres til at producere emne A x 2.

Virtual idriftsættelse kan udføres simultant med den igangværende produktion og dermed forkorte idriftsættelsestiden. Dette reducerer også nedetiden mellem omskift, øger effektiviteten samt reducerer responstiden på markedsændringer.

Foto: AAU

Raspberry Pi’s reducerer prisen med en faktor ti

En digital tvilling af AAU Smart Production Lab er udviklet af fire 8. semester-studerende på kandidatuddannelsen Virksomhedsteknologi på Aalborg Universitetet i samarbejde med den danske virksomhed Xcelgo A/S. I projektet bliver kapaciteten øget i Smart Production Lab ved at dublere flaskehalsen i den virtuelle model.

De digitale modeller blev udviklet i C# og blev virtuelt idriftsat i programmet Experior fra Xcelgo A/S. Via Hardware-In-the-Loop (HIL) simulation blev de virtuelle modeller styret fra fysiske controllere (Raspberry PI 3 B) sat op som PLC’ere og kodet i programmet CODESYS. Raspberry PI 3 B giver mulighed for at eksekvere den samme kode som på de oprindelige PLC’ere i systemet, dog koster en Raspberry Pi en tiendedel af prisen. Som forklaret i et tidligere blogindlæg, består hvert modul af to PLC’ere. Derfor er det nødvendigt at benytte fire Raspberry Pi for at modellere to transportmoduler med fire procesmoduler som illustreret i figuren nedenfor.

Foto: AAU

Svagheder i MES-systemet

Resultaterne fra projektet viser, at den virtuelle idriftsættelse kan understøtte skalering af et rekonfigurerbart produktionssystem. Dog har testen også afsløret svagheder i det nuværende MES-system, da vores MES ikke kunne distribuere produkterne mellem de forskellige procesmoduler.

En løsning på dette bestod i at programmere et eksternt distributørprogram til at håndtere nye produktionsruter. En video af den virtuelle skallering kan ses i det nedenstående link:

I fremtiden kan hele AAU Smart Production Lab simuleres i Experior således, at det er muligt for studerende at teste deres nye konfigurationer og nye idéer virtuelt, inden de begiver sig ud i det rigtige system.

Dette blogindlæg er et resultat af fire studerendes arbejde på kandidaten i Virksomhedsteknologi. De studerende er: Christian Blad, Eimantas Straznickas, Sajuran Ganeswarathas og Søren Koch.

Denne artikel er en del af Ingeniørens Automationskampagne. Læs mere her
Casper Schou
er civilingeniør i Virksomhedsteknologi og postdoc ved Aalborg Universitet. Han er en del af teamet bag AAU's Smart Production Lab og er en af laboratoriets superbrugere. Han er den ene af tre skribenter på denne blog.

Det lyder ret smart, men hvad med afvigelser og småfejl i de komponenter der indgår i produktet? Eller fejl introduceret i processen.
Det værste jeg har været ude for var statisk elektricitet, som kun var et problem i een fabrik, og det endnu værre var nogle keramiske kondensatorer som efter noget tid med spænding på kunne få lækstrøm.

  • 0
  • 0

Hej Svend,
Et rigtig godt spørgsmål. Ved virtuel idriftsættelse udgøres selve produktionssystemet jo af en virtuel kopi. Ofte forbindes virtuelle simuleringsmiljøer med "ideelle" modeller uden de fysiske problemer med afvigelser, tolerancer, og uforudsete problemer. Det er naturligvis muligt at modellere mange af disse unøjagtigheder, emnetolerancer mm., men det kommer helt an på det enkelte stykke software, hvor langt mulighederne her strækker sig. Det er dog ikke altid, at de egentligt emne tolerancer, maskin-tolerancer mm. er ordentligt kendte, hvorfor en sand modellering af dem kan være vanskelig. Yderligere kan det jo være ganske vanskeligt at bestemme uforudsete effekter og indvirkninger og derved få dem modelleret med. Så i sagens natur undgår man sjældent den "normale" idriftsættelses process (commisioning), hvor det fysiske system testes og justeres, men denne kan markant forkortes ved at anvende virtuel idriftsættelse først. Og des bedre den virtuelle tvilling tilnærmer sig det fysiske system, des mere tid kan (generelt) spares på den fysiske idriftsættelse.

  • 0
  • 0

Hvorfor bliver dette blogindlæg ved med at ligge som nyeste på forsiden af ing.dk ?

  • 3
  • 0