Co původně začalo jako projekt na podporu virtuálního zprovoznění nyní přináší nové možnosti v mnoha oblastech vývoje a návrhu. Ve spolupráci s firmou Siemens vyvinula společnost Neuenhauser Maschinenbau GmbH digitální dvojče pro několik konkrétních realizací a aktuálně tak využívá souhrnné výhody simulace, verifikace a modelování.
Novou metodiku nedávno představili ve výrobním oddělení Neuenhauser Maschinenbau GmbH v severním Německu: Na základě integrovaného softwarového řešení digitálního dvojčete společnosti Siemens bylo kompletně virtuálně otestováno nové portálové zařízení. „Systém bude přepravovat dřevěné trámy o délce 13 m. Samotný portál je 20 m dlouhý,“ vysvětluje Jörg Wolf, vedoucí oddělení vývoje a konstrukce společnosti Neuenhauser. „Za normálních okolností bychom takový systém pro výrobní přejímací zkoušku (FAT) sestavovali v našem závodě, ale jednoduše na to nemáme prostor.“ Proto jsou rozměry portálového zařízení zaznamenány pouze na konstrukčních výkresech. „Místo toho jsme celý systém před vlastní přepravou a montáží simulovali u zákazníka a připravili se tak na uvedení do provozu, které jsme museli dokončit ve velmi krátké lhůtě,“ vysvětluje J. Wolf.
Skupina Neuenhauser byla založena v roce 1955 a sdružuje nezávislé firmy z oblasti strojírenství a výroby strojů a zařízení, techniky pro ochranu životního prostředí, textilního průmyslu, ocelářství a výroby neželezných kovů, konvenční zakázkové výroby, konstrukce kompresorů a nádrží, upínacích prvků a automatizace. Neuenhauser Maschinenbau GmbH zastřešuje různé obchodní jednotky z oblasti strojírenství a výroby strojů a zařízení. Z centrály v německém Neuenhausu je obchodním jednotkám poskytována podpora včetně technického a konstrukčního zázemí a oddělení elektrotechniky.
Více informací na https://www.neuenhauser.de/en/
Pilotnímu projektu předcházelo několik fází, kdy se nejprve vyhodnocovaly možnosti využití digitálního dvojčete ve firmě. „Zpočátku nás motivovala hlavně kratší doba zprovoznění na místě u zákazníka a větší míra standardizace,“ vysvětluje Jens Elsner, vedoucí oddělení elektrotechniky ve společnosti Neuenhauser. „Důležitým faktorem pro celý tým však bylo i neustálé zlepšování našich podnikových procesů,“ dodává Jörg Wolf a pokračuje: „Žádné dva závody nejsou totožné a bez digitálních nástrojů se pro účely rychlého testování a ověřování nových konceptů zkrátka neobejdeme.“
Při rozhodování, které řešení by pro tento projekt bylo nejpraktičtější, pomohla spolupráce se společností Siemens. „V našich strojích používáme hlavně řídicí jednotky SIMATIC, takže bylo jasné, že i v případě digitálního dvojčete si zvolíme Siemens,“ vysvětluje J. Elsner. Společnost Siemens totiž nabízí integrovanou koncepci se standardizovaným projektováním, širokou škálu možností automatizace a vynikající lokální i globální podporu," pokračuje J. Elsner.
Nejprve se v rámci workshopu se společností Siemens testovaly možnosti digitálního dvojčete v cloudovém prostředí v nastavení SiL (software-in-the-loop) s využitím řešení SIMATIC S7-PLCSIM Advanced, SIMIT a NX Mechatronics Concept Designer. Tím na jedné straně odpadly náklady na instalaci systémů v infrastruktuře Neuenhauser, a na druhé straně jim cloudové prostředí umožnilo zapojit do projektu již od samého počátku více účastníků včetně mobilních pracovišť nebo při práci z domova, což výrazně zvýšilo flexibilitu projektu. V neposlední řadě poskytne cloud testovací prostředí pro nové aplikace i do budoucna.
Díky této spolupráci ve společnosti Neuenhauser také přímo využili know-how specialistů Siemens z regionálního aplikačního centra, kteří celý workshop nejen zorganizovali a vedli, ale rovněž byli firmě Neuenhauser k dispozici po celou zbývající dobu projektu.
Po této fázi následovala definice několika případů možné realizace pro ověření celého konceptu. „Tyto případy použití jsme vybrali tak, aby pokrývaly široký rozsah mechanické konstrukce i elektrotechniky a byly dostatečně komplexní a typické pro naše závody,“ říká J. Elsner. Díky podpoře společnosti Siemens dokázal tým Neuenhauser tyto případy zrealizovat velice rychle, jak ostatně potvrzuje i J. Wolf: „Již po několika dnech jsme byli schopni realisticky ztvárnit funkce stroje. A tento přístup rychle přesvědčil i vedení firmy: „Nejpozději po 15 minutách bylo všem jasné, že digitální dvojče nám v mnoha oblastech skutečně prospěje.“
„Naše systémy dodáváme do celého světa, takže náklady na uvedení do provozu na místě představují klíčový konkurenční faktor.”
Jens Elsner, vedoucí oddělení elektrotechniky, Neuenhauser Maschinenbau GmbH
Postupně jsou v používání softwaru proškolováni i další zaměstnanci – a zájem je veliký, shodují se J. Wolf i J. Elsner: „Když jsme se zeptali, kdo další by do toho šel, okamžitě se přihlásili další kolegové.“ Motivace je podle J. Elsnera patrná i v každodenní spolupráci: „Tento model usnadňuje také komunikaci mezi odděleními – vidíte nejen samotný návrh, ale i funkce a koncepci, která za ním stojí.“
U provozovatele nového portálového systému se ukázalo, jak dobře digitální dvojče podporuje zprovoznění na místě: Výrobce montovaných domů Gussek-Haus jej používá k automatizaci přepravy hraněného dřeva na truhlářskou linku pro CNC řízené řezání dřeva a řezací stroj, který je rovněž nový. Stávající truhlářská linka v průběhu let stále více narážela na své kapacitní limity, proto se v Gussek-Haus rozhodli investovat do rozšíření linky na řezání dřeva, vysvětluje Marc Siepker, vedoucí výroby v Nordhornu: „Naše domy vyrábíme s pomocí dřevěných panelových konstrukcí, kdy se snažíme zachovat co nejvyšší míru prefabrikace. Klíčovou roli zde hraje řezání dřeva: pokud se proces zastaví, trvá to několik dní a výroba pak stojí.“ Proto byla doba výstavby a zprovoznění nového portálového systému vysoce důležitá – „asi jako otevřená operace srdce“, vzpomíná M. Siepker. Nový portálový systém byl postaven souběžně se stávajícím dopravním systémem. Poté došlo na výměnu, kdy byl starý portálový systém demontován a nový systém byl začleněn do procesu a uveden do provozu. Zde se prokázala jeho připravenost na použití – „až na několik drobností jsme byli až překvapeni, jak hladce vše proběhlo,“ říká M. Siepker. Bez větších potíží bylo také možné obnovit výrobu: „Samozřejmě bylo třeba ještě zaběhnout nové zařízení, ale řada parametrů již byla díky digitálnímu dvojčeti nastavena předem.“
Pro jeho kolegu Matthiase Kwadeho, vedoucího oddělení konstrukce/prefabrikace ve společnosti Gussek-Haus, představoval model také praktický nástroj podpory průběhu celého projektu: „I bez fyzického stroje jsme viděli, který z našich požadavků již byl realizován a jak bude vypadat manipulace s novým strojem.“ I Marc Siepker má jen slova chvály: „Tento projekt byl v mnoha ohledech nový – jednak proto, že jsme měli neobvyklý požadavek na obsluhu dvou řezacích linek jedním portálovým systémem, a jednak proto, že systém byl testován a optimalizován podle digitálního modelu. A nakonec je třeba říct, že to fungovalo velice dobře.“ Od té doby se portálový systém osvědčil již v běžném každodenním provozu. Společně s novou řezací linkou se společnosti Gussek-Haus podařilo více než zdvojnásobit kapacitu řezání dřeva. To znamená, že nyní může zákazníkům nabídnout rychlejší dobu k získání jejich vysněného domu a dále pokračovat v růstu.
I Jörg Wolf ze společnosti Neuenhauser přichází jen s pozitivním závěrem: „Mě přesvědčil zejména komplexní přínos celého projektu – nejde jen o nástroj pro virtuální zprovoznění, ale o digitální dvojče, které nám umožňuje zlepšovat procesy v mnoha ohledech.“ A v neposlední řadě funguje portálový systém i jako pilotní projekt. Zde J. Wolf dodává: „Je pravdou, že naši konstruktéři mají zpočátku více práce – model je totiž třeba udržovat. Proto si během prvního projektu ještě možná všechny výhody zcela neužijeme. Ale již nyní můžeme provádět určité změny a řešit výzvy projektu, protože dokážeme pracovat efektivněji v rámci všech procesů. Tuto efektivitu pak můžeme rozšiřovat i v dalších projektech.“
„Namísto sestavování fyzického modelu, které někdy trvá týdny, otestujete novou součástku nebo funkci na obrazovce a výsledek pak máte k dispozici během několika dnů.”
Jörg Wolf, vedoucí vývoje a konstrukce, Neuenhauser Maschinenbau GmbH
Dne 10. července 2024 byl oficiálně představen první zdroj elektrické energie svého druhu v České republice. Jedná se o tzv. hybridní zdroj, sestávající z šesti plynových turbín o celkovém výkonu 32,4 MW a největšího bateriového úložiště v Česku s kapacitou 22 MWh. Společnost Siemens je generálním dodavatelem tohoto moderního energetického zdroje.
Společnost Siemens dodala decentralizované pohony a řídicí systémy pro firmu Moravia Cans, která vyrábí hliníkové nádobky na aerosolové přípravky pro mnoho významných výrobců a značek kosmetiky. Technika Siemens se zde stará o manipulaci s hotovými nádobkami, jejich balení a intralogistiku. Za zmínku stojí zejména využití decentrálních měničů a zjednodušení realizace bezpečnostních funkcí využitím komunikace PROFIsafe.
Proč se vlastně Česko stalo pivní velmocí? Jak vypadá česká pivovarnická scéna, o který druh piv roste zájem, jaká technologie v posledních letech nejvíce ovlivnila výrobu piva? Nejen na tyto otázky odpovídá Martin Kočí, Siemens odborník na technologie v potravinářství a zejména v pivovarnickém průmyslu.
V říjnu 2024 vstoupila v platnost nová evropská směrnice NIS2, která významně upravuje pravidla kybernetické bezpečnosti. V průběhu příštího roku vstoupí v platnost nový český zákon o kybernetické bezpečnosti. Obojí se dotkne velkého počtu nejen výrobních firem u nás. Jsme na to připraveni? Co můžeme udělat, aby implementace NIS2 proběhla úspěšně a „bezbolestně“? Cenné rady přináší Miroslav Kuric, konzultant pro digitalizaci průmyslu a odborník na kybernetickou bezpečnost ve výrobě ze společnosti Siemens.
