PLM systémy a modelování procesů

PLM systémy a modelování procesů
Ing. Zdeňka Videcká, PhD.
Vysoké učení technické v Brně, Fakulta podnikatelská
[email protected]
Hlavní etapy vývoje, výroby a prodeje
Zákazník
Využití
informací při
zlepšení
produktu a
nový vývoj
Porozumění
trhu 
požadavky
zákazníků
Zpětná
vazba od
zákazníků
Definování
produktu
Vývoj
produktu
a návrh
procesu
Kontrola, že
produkt splňuje
požadavky
zákazníků a
vyhovuje interním
standardům
Užití produktu
zákazníky a
podpora
zákaznickým
servisem
Prodej a
expedice
Výroba
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
Metodiky tvorby produktu
APQP

Advanced Product Quality Planning pokročilé plánování kvality produktu


NPI

DFSS

VDA, QS9000, …
ISO/TS 16949 - oborová norma automobilového
průmyslu, sjednocující celosvětové požadavky na
QMS
New Product Introduction – proces
uvedení nového výrobku do výroby
Design for Six Sigma
Advanced Product Quality Planning (APQC)
Zdroj: DRM Associates, 2001
Simultaneous Engineering
Quality
planning
Function
analysis
Problem
solution
FBD
QFD
FAST
Risk
analysis
Process
planning
FTA
Creativity
techniques
FA
Value Engineering
Process
control
SPC
FMEA
DoE
MAE
ETA
RCT
PAE
Quality Management
Simultaneous Engineering
QFD
FBD
FAST
FAFTA
FMEA
ETA
DoE
RCT
SPC
MAE
PAE
- Quality Function Deployment
- Function Block Diagram
- Function Analysis System Technique
Function Analysis
- Fault Tree Analysis
- Failure Mode and Effect Analysis
- Event Tree Analysis
- Design of Experiment
- Reliability Conformance Testing
- Statistical Process Control
- Machine Ability Evaluation
- Process Ability Evaluation
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
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
DFSS metodiky
DFX
Design for X
X – náklady, vyrobitelnost, …
DMAIC
DMADV
Define- Measure – Analyze –
Design– Verify
Industry
standard
methodology
for Six Sigma
IDOV
Identify – Design – Optimize –
Validate
DFSS
Methodologies
Nástroje of DFSS





QFD - Quality Function Deployment
FMEA - Failure Mode and Effect
Analysis
DOE - Design Of Experiment
Simulace
…
Hlavní etapy vývoje, výroby a prodeje
Zákazník
Využití
informací při
zlepšení
produktu a
nový vývoj
Porozumění
trhu 
požadavky
zákazníků
Zpětná
vazba od
zákazníků
Definování
produktu
Vývoj
produktu
a návrh
procesu
Kontrola, že
produkt splňuje
požadavky
zákazníků a
vyhovuje interním
standardům
Užití produktu
zákazníky a
podpora
zákaznickým
servisem
Prodej a
expedice
Výroba
PLM
Zdroj: T System – Digitální továrna DELMIA. Vize v automatizaci. Brno 2010
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.
CA systémy
Doba realizace výrobku
Vývoj
Konstrukční
návrh
CAx
CAE
CAD
Vývoj
Konstrukční
návrh
Návrh
technologické
dokumentace
CAPP
Návrh
technologické
dokumentace
Výroba
CAM
Výroba
Montáž
Doba realizace výrobku
CAA
Expedice
Montáž
Expedice
CAL
Systémový pohled na CA systémy
CAE
CAPE
Computer Aided Engineering
Computer Aided Product Engineering
CAD, CAPP,( CAD/CAM), PPS
Vývojovo-návrhové a
plánovací etapy
CAM, CAA, CAL, CAT
Technologicko-realizační
etapy
Uspořádání CA systémů v CIM
Technické zadání
CIM
CAE
CAD
CAQ
CAPP
CAPPS
CAMA
CAM
CARC
CATS
CAT
CAA
Výrobek
CAPE
CAE - systémy

Aplikace CAD









AutoCAD
Pro/Engineer
SolidEdge
SolidWorks
Inventor
NX
CATIA
…
Další oborová řešení
CAE - systémy

Aplikace CAPP





PEPS
CIMx
HMS-CAPP
MetCAPP
…
Reprezentant
Technologický postup,
kusovník
Stroje nástroje
Přípravky
Nový
technologický
postup
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)
CAPE - systémy

Aplikace CAM








PEPS
CATIA
SurfCAM
EdgeCAM
NX
MasterCAM
SolidCAM
…
CAPE - systémy

Aplikace CARC





CATIA
IFI Robotics
FANUC
…
…
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
CAPE – Podpora Řízení projektu APQP
CAPE – CAQ (Computer Aided Quality)
Zdroj: http://www.palstat.cz/kvalita/
Plánování výrobních procesů

Simulace procesů




Simulační prostředí
Facility Management
Virtuální montáž
Ergonomické studie
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.
http://www.plm.automation.siemens.com/cz_cz/products/teamcenter/video/feature_video.shtml#lightviewclose
Zdroj: Siemens PLM
Systémy v PLM
 Realizace nového/inovovaného výrobku
 Nástroje pro správu dat o výrobku
 Podpora ekonomických, řídicích a
marketingových činností
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)
Systémy v PLM
Realizace nového/inovovaného výrobku
Zdroj: Siemens PLM - TEAMCENTER
Systémy PLM – digitální výroba
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
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)



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)



zákaznické požadavky, připomínky a názory
zajišťují zpracování těchto informací s možností okamžitých analýz
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
PLM - přehled
Zdroj: FOŘT, P., MIKŠÍK, P., NOVÁK, P.: Když se řekne PLM
Hodnocení PLM - Gardner
Zdroj: Helmut LUDWIG, Siemens PLM Connection Europe, 2008
Digitální továrna
Digital Factory
Digitální továrna (Digital Factory)
Pokrývá oblast virtuální přípravy výroby
Vysoké nároky na kvalitní a výkonné
výpočetní systémy
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
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


Collaborative Production Management
Inteligentní (smart) továrna
Intelligent Factory
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
Inteligentní továrna

Technologický základ



Smart factory





kyberneticko-fyzikální systémy
nasazení internetových komunikačních standardů jako
integrální součást všech průmyslových výrobních elementů
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
Inteligentní továrna - Industry 4.0
Zdroj: Vlastní zpracování dle SLAMA, D., F. PUHLMANN, J. MORRISH, R.M. BHATNAGAR, 2015