Elele Yürüyen İki Kardeş – Dijital İkiz ile Fabrika Simülasyonu!

Fabrika simülasyonu denince akla ilk gelen kullanım yerlerinden biri de fabrikanın dijital ikizini oluşturmaktır. Aralarındaki farkı anlamak için sormak lazım; fabrika simülasyonu nedir? Dijital ikiz teknolojisi nedir? Fabrika simülasyonu ile dijital ikiz arasındaki ilişki nedir? birlikte inceleyelim.

Fabrika Simülasyonu Nedir?

Fabrika simülasyonu, gerçek bir üretim sistemini anlamak ve iyileştirmek için matematiksel bir bilgisayar modeli kullanma sürecidir. Simülasyon teknolojisi, üretim ve lojistik sistemlerin bire bir modelinin kurulduğu sanal bir ortamda proseslerin analiz edilmesi ve iyileştirme amacıyla what-if senaryoların test edilmesine olanak tanır. Bu sayede bir iyileştirme veya yeni yatırımın devreye alınıp verimli çalışacağı rejim haline getirme süresi ve maliyetleri azaltılır.

Tezgahlar, makinalar, malzemeler, taşıma ekipmanları ve personelin tümü bir simülasyon modeli içinde birlikte çalışır, bu sayede üretimin doğasını mümkün olan en gerçekçi şekilde analiz etmek mümkün olur. Bu detaylı analizlerin sağladığı iç görü sayesinde üretim ve lojistik operasyonlarda hangi durumda neyin aksadığı ve bir darboğaz haline geldiği anlaşılır. Ayrıca fabrika simülasyonu, problemleri gidermek üzere aklınıza gelecek fikirleri teste tabi tutmanın ucuz ve risksiz bir yoludur çünkü gerçek hayata dokunmadan bu what-if senaryoları çalıştırıp sonuçlarını görürsünüz.

Simülasyon modelinde en çok faydayı sağlayacak iyileştirmeye karar verdikten sonra bu senaryoyu gerçek hayatta ilk-sefede-doğru olarak devreye alabilir, bu sayede üretim hedefleriniz ve kalite standartlarınızı karşılarsınız. Benzer şekilde simülasyon modelleme, yalın üretim kaizenleri ve Altı Sigma projelerinin test edilmesi ve doğrulanması için de ideal bir araçtır. Fabrika modeli bir kez kurulduktan sonra fabrika simülasyon yazılımında parametreleri değiştirmek ve yeni senaryoları simüle etmek çok hızlı gerçekleşir. Nihayetinde fabrikanızla ilgili daha iyi, daha güvenli kararlar almak için ihtiyacınız olan öngörüyü elde etmenize yardımcı olur.

Gerçek hayattan dijital ikiz örnekleri için videomuzu izleyebilirsiniz.

Dijital İkiz Teknolojisi Nedir?

Fabrikanın Dijital İkizi’nin ne anlama geldiğini basit bir şekilde açıklamak gerekirse, gerçek sistemin birebir aynısı olan dijital kopyanın gerçek sistemle sürekli iletişimde olarak sürekli onu yansıtmasıdır. Gerçek sistemin ürettiği tüm anlık veriler bu dijital ikize aktarılır, dijital ikiz üzerinden gözlenebilir, dijital ikiz üzerinde yapılacak değişiklikler ise gerçek sisteme aktarılabilir ve gerçek sistemin bu kopya üzerinden yönetilmesi sağlanır. Özetle gerçek sistem ile dijital ikiz arasındaki ilişki çift yönlüdür. İlk etapta üretimden veri toplama ve toplanan verilerin raporlanması gibi gözükse de dijital ikiz teknolojisinin asıl tanımı, aklınıza gelebilecek hemen hemen her sistemi kopyalayabilen, izleyebilen, olası senaryoları test edebilen ve gerçek sisteme direktif gönderebilen bir teknoloji olmasıdır. Bu kapsamından dolayı çok yüksek potansiyele, güce ve ölçeklenebilirliğe sahiptir.

Fabrika Simülasyonu ile Dijital İkiz Arasındaki İlişki Nedir?

Her kuruluşun kendine özgü sorunları, öncelikleri ve iş akışı vardır. Geleceğin tesislerinde, veri merkezleri ile entegre olabilen Dijital İkiz konseptini tanıttık: bu sayede geleneksel simülasyon modelleri güncel ve dinamik veriyle sürekli olarak çalışır hale gelirler.  Bildiğimiz haliyle fabrika simülasyonları 70’li yıllardan beri var olan bir teknoloji olup bugüne kadar çoğunlukla bir soruyu cevaplamak adında tek seferlik çalışmalar için kullanılmıştır. Kompleks bir otomasyon sistemini tasarlamak, yeni bir fabrikanın yerleşim planını test etmek, üretim hattında çalışacak uygun operatör sayısına karar vermek gibi soruları cevaplamak için sistemin bir simülasyon modeli kurulur. Bu modeli besleyecek olan girdi verisi uzun uğraşlar ile toplanır ve manüel olarak sisteme girilir. Model farklı senaryolar altında çalıştırılarak sistemin davranışı iyice anlaşılır, iyileştirme senaryoları düşünülür ve yine simülasyonda test edilir. En iyi senaryoya karar verdikten sonra kurulan simülasyon modelinin işi çoğunlukla biter. Ancak fabrikayla sürekli haberleşen bir dijital ikizin içinde çalışan bir simülasyon modelini düşünürsek durum çok değişir. Simülasyon modeli artık anlık ve doğru veriye bir insan müdahalesine gerek kalmadan erişebilmektedir. Bu sayede dijital ikiz mevcut durumu yansıtırken, ona entegre çalışan fabrika simülasyonu daha hızlı koşarak gelecekte ne olacağını büyük bir doğrulukla gösterebilmeye başlar.

Bu sayede dijital ikiz içinde bütünleşmiş fabrika simülasyonu ile üretimin bir saat, gün, hafta, ay sonrası çok rahat görülebilmeye başlanır. Geleceği görebilen fabrika yönetimi daha iyi kapasite planlama, üretim çizelgeleme, iş gücü planlaması, enerji yönetimi yapabilmeye başlar.

Özetlemek gerekirse fabrika simülasyonu, dijital ikiz teknolojisi içinde beyin katmanını oluşturur. Fabrikanın optimum seviyede çalışabilmesi için doğru kararların alınması için yöneticilere destek olur. Simülasyon ve dijital ikiz konularını merak edenler için kaleme aldığım bu yazıdan daha fazlasını okumak isterseniz bu bağlantıdan ilave detaylara ulaşabilirsiniz.

Dijital İkiz Nasıl Yapılır?

Dijital İkiz’in çözüm sunduğu üst düzey zorlukları yukarıda anlattık. Bunlara çözüm getirmek için, birçok firma  Dijital ikize daha hızlı bir yaklaşım benimsedi. İhtiyaçlarınıza bağlı olarak, sizin için en uygun uygulama yolunu belirleyebiliriz. Bu sayede dijital ikiz içinde bütünleşmiş fabrika simülasyonu ile üretimin bir saat, gün, hafta, ay sonrası çok rahat görülebilmeye başlanır. Geleceği görebilen fabrika yönetimi daha iyi kapasite planlama, üretim çizelgeleme, iş gücü planlaması, enerji yönetimi yapabilmeye başlar.

Yeni bir üretim yaklaşımı olarak bireysel modelleri ve yazılım araçlarını, bir tesisin tüm yaşam döngüsü boyunca tutarlı, anlamsal olarak bağlantılı bir sisteme entegre etme yaklaşımından yeni perspektifler ortaya çıkıyor. Bu tür sistemleri ve modelleri üretmek için birçok yazılım sistemi ile birlikte çok sayıda derinlemesine proses mühendisliği uzmanlığı gereklidir. Bu nedenle, simülasyon yazılımı kullanarak bir ilk dijital işlem ikizi üretmek için mevcut sistem bilgisini ve en son yayınlanan bilgileri kullanmak mümkündür. Bu, “kavramsal tasarım” denen tesisi ve bileşenlerini tasarlamak için kullanılır. Bu aşamada, tüm bilgi, dijital süreç ikizinin temeli olan bir süreç akış diyagramına (Process Flow Diagram) akar. Bir sonraki mühendislik aşamasında, dijital süreç ikizi, dijital tesis ikizinin temelini oluşturmak için sistem planlama aracına aktarılır. Bu, sırayla sisteme özgü diğer unsurlarla genişletilir.

Dijital fabrika ikizinin temel yapısı daha sonra tesis mühendisliği araçları kullanılarak oluşturulabilir. Proses mühendisliği tamamlandıktan sonra, gerekli tüm bilgiler proses kontrol sistemindeki mühendislik sistemine aktarılır. Buna ek olarak, saha seviyesi bir simülasyon platformunda eşleştirilir, böylece otomasyon yazılımı sanal olarak devreye alınabilir. Sanal devreye almanın birçok faydası vardır – bir yandan tüm otomasyon fonksiyonları önceden test edilebilirken simülasyon, özellikle sanal ortamda herhangi bir risk olmadan oynatılabilen kritik senaryolar için tesis operatörlerini hazırlamak ve eğitmek için de kullanılabilir. gerçek bitkiye. Bu nedenle, kesinti durumunda hem standart işletim hem de tesis davranışı için eğitim sağlanır.

Gerçeklikten daha fazlası anlamına gelmekle beraber yumuşak sensörler, çalışma aşamasında dijital ikizin önemli bir uygulamasıdır. Süreç kontrolünü gerektiği gibi optimize etmek için bir süreç modeli kullanarak kullanılamayan süreç değişkenlerini tahmin ederler. Bu model ideal olarak tesisin mevcut dijital ikizidir. Önceki deneyimler, model tabanlı teknolojilerin simülasyonlar, süreç optimizasyonu ve doğru tahmin için anahtar olduğunu göstermiştir. Daha önce bahsedilen üç dijital ürün, üretim ve performans ikizinin tutarlı kullanımı, bir proses tesisinin tüm yaşam döngüsü boyunca ekonomik faydaları en üst düzeye çıkarır. Simülasyon modelleri birbirine bağlanırsa veya birbiri içinde aktarılırsa bu faydalar artırılabilir.