ElektroPrůmysl.cz, srpen 2021

ElektroPrůmysl.cz SOFTWARE srpen 2021 | 95 podmínkách a v omezeném čase. Míru nejistoty a působení okolních vlivů lze mi- nimalizovat tím, že umožníme vývojářům aplikačního software, aby si algoritmus řízení vyzkoušeli na digitálním modelu v předstihu v laboratoři. Na digitálním mo- delu je možné testovat varianty, které se v reálném provozu dají jen stěží navodit. Lze verifikovat aplikační software v TIA Por- tal, s využitím PLCSIM Advanced lze testo- vat i bez nutnosti připojení hardware PLC. 3. Plánování a rozvrhování výroby Digitální dvojče lze pravidelně používat jako prostředek pro plánování a rozvrho- vání výroby. Na základě simulace defino- vaného výrobního mixu se rozvrhne výro- ba na konkrétní časové období. Pomocí metod se definují kritéria, podle kterých je polotovar na rozhodovacích místech ve výrobním systému směrován. To znamená, že algoritmy řízení nejsou jen vybírány na základě předdefinovaných voleb, ale že jsou tvořeny na míru. To umožňuje vytvořit zákaznicky orientované řešení. Jak může vypadat propojení výše na- stíněných tří funkcionalit si ukážeme na dvojčeti linky na povrchovou úpravu kovů, aneb digitální dvojče 3 v 1. Projektování Návrh vanové mořící linky obsahuje 20 pozic (van), technolog definoval cca 30 receptur, ale pouze 8 z nich tvoří 90% produkce, a proto dává smysl ověřit návrh linky pro tyto konkrétní receptury. V lince je manipulováno více závěsů a každému může být přiřazena jiná receptura (sekven- ce obsazovaných pozic s procesními časy). Simulovaly se varianty počtu manipuláto- rů – jeden, dva nebo více a vhodné kom- binace receptur, které umožní maximální produkci. Zkoušely se různé rychlosti po- jezdu a zdvihu manipulátoru a také různé způsoby řízení. V průběhu životního cyklu linky přiroze- ně vznikl požadavek na navýšení produkce o 20 %. Digitální dvojče, původně vytvoře- né za účelem návrhu této linky, bylo dále využito pro ověření schopnosti pokrýt tento požadavek při stávajícím nastave- ní linky. Ukázalo se, že pouhou změnou algoritmu řízení manipulátorů je možné navýšit produkci o 15 %. Nebylo nutné při- dávat manipulátor, nebylo nutné zvyšovat rychlost. Původně mohl každý ze dvou ma- nipulátorů obsloužit jakoukoliv pozici, ale manipulátory nebyly optimálně využity, manipulátory si musely často uhýbat, resp. čekat, až druhý z nich dokončí operaci. Pomocí experimentů s úpravou algoritmu řízení bylo ověřeno, že rozdělení pojezdové dráhy na úseky, kdy každý z manipulátorů obsluhuje jen část, je v tomto konkrétním případě mnohem efektivní a produkce se podstatně zvýší. Při analýze výrobního systému byla ob- jevena další možnost optimalizace výroby, a to ve vhodném mixu a pořadí receptur. Např. receptura č.4 obsazuje 8 pozic, re- ceptura č.2 obsazuje 6 pozic, ale společnou mají pouze 1 pozici, a ještě k tomu s krát- kým procesním časem. Na vstupu do lin- ky se řadí závěsy tak, aby se zpracovávaly současně vhodné kombinace receptur. Kri- tériem je maximalizovat počet zároveň ob- sazených (využívaných) pozic v lince. Musí se ale ověřit, že tomanipulátory zvládnou a nedojde k překročení zadaných procesních Obr. 2 Digitální dvojče linky na povrchovou úpravu