CenterLine Meningkatkan Efisiensi Manufaktur dengan Teknologi Virtual Twin

Dalam ilmu militer, "force multiplier" adalah sistem operasional yang menggunakan strategi untuk meningkatkan efektivitas senjata yang ada. Kita dapat menggunakan ide ini sebagai metafora untuk meningkatkan efisiensi sistem informasi rekayasa dan manufaktur, dari konsep awal hingga pelayanan pelanggan berkelanjutan.

"Senjata" otomatisasi industri diwakili oleh berbagai akronim: CAD, CAE, PDM, PLM, SCM, MES, CMS dan lebih banyak. Hampir setiap perusahaan manufaktur memiliki beberapa tingkat otomatisasi proses, namun banyak percakapan tentang proses manufaktur diakhiri dengan frase, "kemudian kita menyalin data dari bill of materials." Itulah tempat peningkatan efisiensi berhenti. Untuk melanjutkan metafora awal kami, perusahaan manufaktur memiliki senjata, tetapi tidak ada strategi yang menguasai untuk membuatnya menjadi force multiplier industri. 

Kita memiliki akses ke banyak solusi pembuatan, pengumpulan dan manajemen data di seluruh ruang manufaktur yang memberi informasi tentang berbagai aspek apa yang harus terjadi pada produk dan bagaimana proses manufaktur harus bekerja, sistem demi sistem. Langkah berikutnya adalah melangkah lebih dari "harus" ke "memang terjadi." Mengubah informasi menjadi intelijen real-time adalah force multiplier—data performa yang direncanakan yang disediakan oleh solusi ini dapat menjadi informasi tentang performa dunia nyata real-time.

Strategic Information Frameworks

Virtual thread dan virtual twin (alias digital twin/thread) adalah dua konsep terkait di garis depan pencarian intelijen real-time ini. Sebagai pengingat, virtual thread adalah kemampuan pengguna untuk meningkatkan performa spesifik dengan menyampaikan informasi yang tepat kepada orang yang tepat pada waktu yang tepat. Sementara itu, virtual twin adalah representasi visual yang selalu diperbarui dari produk, sistem atau proses berdasarkan data dunia nyata.

Kerangka informasi baru ini mendorong model proses baru di mana data dilihat sebagai bagian dari virtual thread dan virtual twin. Dalam model-based engineering, misalnya, thread dan twin mewakili kerangka strategis untuk menciptakan nilai maksimum di perusahaan. Keduanya mencakup kebutuhan seperti dirancang; catatan validasi dan kalibrasi; dan data seperti dibangun, seperti dioperasikan dan seperti dipelihara.

Virtual thread dan virtual twin adalah konsep, bukan produk atau layanan spesifik: Anda tidak dapat berlari ke integrator lokal dan memesan virtual thread. Sebaliknya, mereka menyediakan solusi yang membantu pengguna menciptakan sistem sepenuhnya digital di mana setiap individu dalam organisasi memiliki semua informasi yang dibutuhkan dalam sistem yang mudah diakses dan mudah dibagikan.

Konektivitas adalah tujuan yang menguasai. Banyak masalah data terkait pada koneksi dan akses, yang berarti perusahaan perlu menghilangkan ketidakefisienan yang menggebu-gebu operasi manufaktur.

Berapa banyak tantangan ini yang ada dalam organisasi Anda?

• Perubahan teknik tidak mencapai lantai produksi dengan tepat waktu
• Kurangnya visibilitas pemasok
• Tidak ada standar atau kontrol pada pembuatan instruksi kerja
• Manajemen dan kontrol konten tidak sinkron
• Pemasaran menciptakan konten dengan informasi desain yang usang
• Kehilangan produktivitas karena informasi yang tidak akurat dan tidak jelas
• Kurangnya akses data bagi orang yang tepat.

Meskipun banyak masalah ini terdengar seperti masalah teknologi atau metodologi, mereka selalu mempengaruhi individu dalam operasi di aliran bawah dengan menghambat kemampuan mereka untuk mengoptimalkan alur kerja. Untuk membuat operasi lebih efisien, Anda harus meningkatkan sistem yang digunakan, bukan mencoba "memperbaiki" orang yang menggunakannya. Sistem sepenuhnya digital melayani kebutuhan anggota tim dengan menghilangkan masalah konektivitas dan akses data ini.

The Virtual Thread

Virtual thread—sisi komunikasi dari kerangka industri baru ini—mengaktifkan aliran data yang terhubung untuk semua informasi aset dan metadata terkait. Ide virtual thread berasal dari penelitian penerbangan lebih dari 10 tahun yang lalu, ketika peneliti di U.S. Air Force Research Laboratory di Wright-Patterson Air Force Base menggunakannya untuk menggambarkan assembly yang didorong model di lantai pabrik. Beberapa thread membentang dari model (sumber data umum) ke desain, procurement, pengujian, produksi, operasi lapangan, dan tim pemeliharaan, yang berarti tidak ada individu dalam thread yang perlu meminta data atau merespons permintaan data dengan email copy/paste. Informasi selalu "nyala" dan selalu dapat diakses, mendirikan sumber dan jalur komunikasi tunggal yang benar bagi semua pihak terlepas dari silo atau alur kerja.

The Virtual Twin at CenterLine

Membuka akses real-time yang selalu ada ke data dari virtual thread membuat virtual twin menjadi mungkin. Thread menyampaikan pandangan komprehensif dari produk, menggabungkan detail Bill of Materials dengan data CAD/CAE untuk representasi visual, virtual, real-time. Membutuhkan aliran dua arah dalam virtual thread untuk mengaktifkan virtual twin yang benar, yang memerlukan loop umpan balik di mana data kalibrasi, validasi, as-built dan as-used semua memperbarui twin. Bersama-sama, virtual thread dan virtual twin adalah persatuan desain dan data.

Sebagai contoh, perusahaan otomatisasi industri dan teknologi Kanada CenterLine Limited (Windsor, Ontario), produsen las otomatis khusus dan garis rangkaian, menghadapi tantangan dengan biaya setup pabrik yang mahal, terutama jika perusahaan perlu memperbaiki kesalahan desain atau mengatasi kecelakaan operasional antara mesin dan pekerja manusia dalam sistem fisik yang telah terinstal.

CenterLine mencoba mengoptimalkan desain sel kerja robotik mereka dan mengatasi tantangan ini melalui simulasi digital sebelum penggunaan peralatan fisik di lantai pabrik.  Untuk mencapai tujuan ini, mereka mengimplementasikan solusi DELMIA pada platform 3DEXPERIENCE milik Dassault Systèmes untuk mensimulasikan produk, proses dan operasi pabrik secara virtual untuk gerakan robot yang dioptimalkan, tata letak pabrik, alur material dan ergonomi.

Sejak mengimplementasikan DELMIA untuk setiap sel kerja robotik, CenterLine telah mengurangi masalah dan rework terkait alat hingga 90 persen dan waktu pemrograman di lantai hingga 75 persen. Waktu yang dihemat melalui simulasi jalur pemotong las busur robot telah meningkatkan produktivitas sebesar 15 persen dan memperpendek waktu ke pasar untuk simulasi dan desain sebesar 15 persen hingga 20 persen. Sebagai sumber kebenaran tunggal untuk data CAD yang berbeda, platform terpadu memungkinkan pemimpin di CenterLine untuk berfokus pada operasi sehari-hari daripada mengelola data dan produk

Ketika semua saluran data terhubung dalam kerangka Virtual Thread/Virtual Twin, anggota tim bersatu dalam strategi yang memberdayakan penggunaan data yang lebih baik. Secara efektif, produsen akhirnya memperoleh force multiplier baru untuk nilai manufaktur.