PLM systémy a modelování procesů. Ing. Zdeňka Videcká, PhD. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta podnikatelská

Transkript

1 PLM systémy a modelování procesů Ing. Zdeňka Videcká, PhD. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta podnikatelská videcka@fbm.vutbr.cz

2 Hlavní etapy vývoje, výroby a prodeje Zákazník Porozumění trhu požadavky zákazníků Definování produktu Vývoj produktu a návrh procesu Kontrola, že produkt splňuje požadavky zákazníků a vyhovuje interním standardům Využití informací při zlepšení produktu a nový vývoj Zpětná vazba od zákazníků Užití produktu zákazníky a podpora zákaznickým servisem Prodej a expedice Výroba

3 Quality Integrated Design Strategy Strategie integrované tvorby produktu Zákazníkova spokojenost za správnou cenu Zjistit zákazníkovy požadavky od průzkumu trhu až k dokončení výrobku Využít zdrojů podniku nejefektivnějším způsobem Dosáhnout, udržet a průběžně zvyšovat zákazníkovu spokojenost Dosažení cílů prostřednictvím vedení pracovníků sérií technik, které jsou zaměřeny na zlepšování jakosti

4 Metodiky tvorby produktu APQP NPI DFSS Advanced Product Quality Planning - pokročilé plánování kvality produktu VDA, QS9000, ISO/TS oborová norma automobilového průmyslu, sjednocující celosvětové požadavky na QMS New Product Introduction proces uvedení nového výrobku do výroby Design for Six Sigma

5 Advanced Product Quality Planning (APQC) Zdroj: DRM Associates, 2001

6 Simultaneous Engineering Quality planning Function analysis Problem solution Risk analysis Process planning Process control FBD FTA SPC QFD FAST Creativity techniques FMEA DoE MAE FA ETA RCT PAE Value Engineering Quality Management

7 Simultaneous Engineering QFD - Quality Function Deployment FBD - Function Block Diagram FAST - Function Analysis System Technique FA- Function Analysis FTA - Fault Tree Analysis FMEA - Failure Mode and Effect Analysis ETA - Event Tree Analysis DoE - Design of Experiment RCT - Reliability Conformance Testing SPC - Statistical Process Control MAE - Machine Ability Evaluation PAE - Process Ability Evaluation

8 NPI New Product Introduction Cíl: Rychlé uvedení výrobku na trh s minimálními náklady a co možná nejvyšší úrovní kvality Zkrácení: Doby vývoje produktu (R&D) Doby výroby a testování prototypů Plánování výrobních procesů

9 DFSS Design for Six Sigma Metodika pro efektivní vývoj a obchodní zhodnocení nových produktů, procesů a služeb od identifikace potřeb zákazníků až po uvedení výsledků do praxe. Porozumět požadavkům zákazníka a navrhnout kvalitní a spolehlivý produkt se spolehlivými dodávkami Navrhnout nové produkty/služby s hodnotou 4,5 sigma nebo lepší

10 DFSS metodiky DFX Design for X X náklady, vyrobitelnost, DMAIC DMADV Define- Measure Analyze Design Verify Industry standard methodology for Six Sigma IDOV DFSS Methodologies Identify Design Optimize Validate

11 Nástroje of DFSS QFD - Quality Function Deployment FMEA - Failure Mode and Effect Analysis DOE - Design Of Experiment Simulace

12 Hlavní etapy vývoje, výroby a prodeje Zákazník Porozumění trhu požadavky zákazníků Definování produktu Vývoj produktu a návrh procesu Kontrola, že produkt splňuje požadavky zákazníků a vyhovuje interním standardům Využití informací při zlepšení produktu a nový vývoj Zpětná vazba od zákazníků Užití produktu zákazníky a podpora zákaznickým servisem Prodej a expedice Výroba

13 PLM Zdroj: T System Digitální továrna DELMIA. Vize v automatizaci. Brno 2010

14 CA systémy Počítačové systémy určené pro podporu činností ve všech etapách výroby od vývoje a navrhování součásti, plánování výroby, až po samou výrobu a montáž, skladování a expedici.

15 CA systémy Doba realizace výrobku Vývoj Konstrukční návrh Návrh technologické dokumentace Výroba Montáž Expedice CAx CAE CAD CAPP CAM CAA CAL Vývoj Konstrukční návrh Návrh technologické dokumentace Výroba Montáž Expedice Doba realizace výrobku

16 Systémový pohled na CA systémy CAE Computer Aided Engineering CAPE Computer Aided Product Engineering CAD, CAPP,( CAD/CAM), PPS CAM, CAA, CAL, CAT Vývojovo-návrhové a plánovací etapy Technologicko-realizační etapy

17 Uspořádání CA systémů v CIM Technické zadání CAE CAD CIM CAQ CAPP CAPPS CAMA CAM CARC CATS CAT CAA CAPE Výrobek

18 CAE - systémy Aplikace CAD AutoCAD Pro/Engineer SolidEdge SolidWorks Inventor NX CATIA Další oborová řešení

19 CAE - systémy Aplikace CAPP PEPS CIMx HMS-CAPP MetCAPP Reprezentant Technologický postup, kusovník Stroje nástroje Přípravky Nový technologický postup

20 CAPE - systémy CAM Computer Aided Manufacturing Systémy pro počítačovou podporu výroby Nástroje pro přípravu technologických operací na strojích (obráběcích, tvářecích, laserech, ) řídící kód z integrovaného modeláře nebo CAPP Řízení CNC (Computer Numeric Control), DNC (Distributed Numeric Control)

21 CAPE - systémy Aplikace CAM PEPS CATIA SurfCAM EdgeCAM NX MasterCAM SolidCAM

22 CAPE - systémy Aplikace CARC CATIA IFI Robotics FANUC

23 CAPE - systémy CAQ Computer Aided Quality Systémy pro počítačovou podporu řízení kvality Datově provázané programové moduly Pořizování a vyhodnocování dat z výroby Oběh dokumentů QMS Auditing

24 CAPE Podpora Řízení projektu APQP

25 CAPE CAQ (Computer Aided Quality) Zdroj:

26 Plánování výrobních procesů Simulace procesů Simulační prostředí Facility Management Virtuální montáž Ergonomické studie

27 Podpora řízení životního cyklu výrobku Lze definovat jako informační strategii: vytvoření souvislé datové struktury prostřednictvím konsolidace systémů. Systém PLM lze nazvat i podnikovou strategií - umožňuje globálním organizacím pracovat při konstrukci, výrobě, podpoře a stažení výrobků jako jeden tým a současně zaznamenávat osvědčené postupy a získané znalosti. Zdroj: Siemens PLM

28 Systémy v PLM Realizace nového/inovovaného výrobku Nástroje pro správu dat o výrobku Podpora ekonomických, řídicích a marketingových činností

29 Systémy v PLM Realizace nového/inovovaného výrobku CAD, CAM, CAE, Vizualizace výrobku Podpora TPV Simulace výroby Systémy pro analýzy pomocí metody konečných prvků - FEM (Finite Element Metod)

30 Systémy v PLM Realizace nového/inovovaného výrobku Zdroj: Siemens PLM - TEAMCENTER

31 Systémy PLM digitální výroba

32 Systémy v PLM PDM (Product Data Management) - Nástroje pro správu dat o výrobku prostředky pro archivaci, výměnu a analýzu digitálního obsahu propojují mezi sebou datové výstupy z jednotlivých aplikací a umožňují verifikaci jejich variant nástroje pro podporu schvalovacího řízení usnadňují a zefektivňují práci s rozpiskami, kusovníky a dalšími technickými dokumenty řízení dat od sběru podkladů z marketinku a obchodu, přes konstrukci, zkoušky, technologii, výrobu až po servis a likvidaci

33 Systémy v PLM Podpora ekonomických, řídicích a marketingových činností ERP - Enterprise Resource Planning (Plánování podnikových zdrojů) CRM - Customer Relationship Management (systémy řízení vztahů se zákazníky) zákaznické požadavky, připomínky a názory zajišťují zpracování těchto informací s možností okamžitých analýz SCM - Supply Chain Management (řízení dodavatelského řetězce) plánování, získávání, výroba, dodání a reklamace EAM - Enterprise Asset Management (systémy pro řízení údržby a správu podnikového hmotného majetku) minimalizace celkových provozních nákladů souvisejících s provozem všech výrobních zařízení maximální dostupnost výrobních zařízení pro výrobní operace a na prodloužení jejich životnosti CAQ - Computer Aided Quality (počítačem podporované řízení jakosti) počítačovou podporu řízení jakosti pro pořizování a vyhodnocování dat z výroby, podporující oběh dokumentů

34 PLM - přehled Zdroj: FOŘT, P., MIKŠÍK, P., NOVÁK, P.: Když se řekne PLM

35 Hodnocení PLM - Gardner Zdroj: Helmut LUDWIG, Siemens PLM Connection Europe, 2008

36 Digitální továrna Digital Factory

37 Digitální továrna (Digital Factory) Pokrývá oblast virtuální přípravy výroby Vysoké nároky na kvalitní a výkonné výpočetní systémy

38 Systémy digitální továrny Plánování výrobních procesů Umožňují detailní analýzu alternativ ve všech fázích plánování Přehledné grafické znázornění vzájemné vazby mezi produkty, procesy a výrobními zdroji Jednotné plánovací prostředí Integrovatelnost s CAD/CAM a IS v podniku Ověřování výrobních procesů Simulace výroby

39 Systémy digitální továrny Ověřování výrobních procesů Ověřování procesních metod Rychlé a efektivní generování časových analýz Záznam a správa odhadnutých a změřených hodnot Vytváření uživatelských tabulek normovaných časů Simulace výroby Virtuální montáž Ergonomické simulace Simulace robotů Simulace obráběcích strojů a měřicích zařízení Simulace materiálových toků

40 Collaborative Production Management

41 Inteligentní (smart) továrna Intelligent Factory

42 Industry 4.0 High-tech strategie německé vlády Podpora computerizace průmyslu Platforma Industry 4.0 Průmyslové podniky - ABB, Bosch, FESTO, Infineon, PHOENIX CONTACT, Siemens, ThyssenKrupp, TRUMPF, Volkswagen, WITTENSTEIN IT a telekomunikační společnosti - Deutsche Telekom, HP, IBM Německo, SAP IoT v průmyslu Přechod od sériové výroby na výrobu v malých dávkách a individuální produkty Stroje a automatizační prvky jsou propojeny bezdrátově a komunikují s IT systémy také bezdrátově (cloudová řešení) Spojením fyzických komponent s asocionanými virtuálními daty se významně mění hodnotový řetězec od návrhu výrobku po výrobu a logistiku a následnou recyklaci Budoucí změna tradičního hodnotového řetězce na komplexní hodnotovou síť v průmyslu

43 Inteligentní továrna Technologický základ kyberneticko-fyzikální systémy nasazení internetových komunikačních standardů jako integrální součást všech průmyslových výrobních elementů Smart factory vysoká schopností adaptace efektivní využíváním zdrojů ergonomické uspořádání integrace zákazníků a obchodních partnerů do podnikání IoT Internet of Things Bezdrátové propojení zařízení Internetem nové možnosti ovládání, monitorování Propojení domácích zařízení, aut, medicínských zařízení a mnoha dalších zařízení prostřednictvím Internetu

44 Inteligentní továrna - Industry 4.0 Zdroj: Vlastní zpracování dle SLAMA, D., F. PUHLMANN, J. MORRISH, R.M. BHATNAGAR, 2015