Üretim Sektöründe Dijital İkiz Sayesinde İnovasyonu Arttırmak

Dijital ikiz teknolojinin popülaritesi, son birkaç yılda imalat ve tedarik zincirindeki rolünün genişlemesiyle orantılı olarak katlanarak arttı. Gartner’ın 2020 “Uygulama Stratejileri ve Çözümler Zirvesi”, üretim sektöründe daha fazla hesap verebilirlik talep etmeye devam eden bir dünyada, üreticilerin karşılaştığı zorlukları vurguladı. Tartışılan zorluklar arasında gelir artışını büyütme ve mevcut üretim süreçlerini daha çevik hale getirme de bulunmaktaydı. Aynı zamanda üretim sahasından toplanan verilerden daha fazla değer elde etme ihtiyacı da vardı. Konferansta Dijital İkiz projesinin, üretim sektörünün bugün karşı karşıya olduğu ve gelecekte karşılaşması beklenen karmaşık sorunları çözmek için güçlü bir araç olarak vurgulandı.

Peki, Dijital İkiz Nedir?

Dijital İkizler, fiziksel süreçlerin ve akışların tam anlamıyla ayna yansımasıdır. Dijital ikiz projesi ile atölyeden veri aktarımını mümkün kılan fiziksel üretim süreçleriyle siber-fiziksel bir ortam oluşturulabilir. Sanal ortam, üretim süreçlerinden veri almak için yerleşmiş IIoT (Nesnelerin İnterneti) donanım ve sistemlerinden beslenerek modellenir.

Bu teknolojinin gücü imalatta giderek daha fazla uygulanmaktadır: trenler, türbinler veya uçak motorları, önceden fiili üretim yatırımı gerektirmeden uzun ömürlülüklerini ve güvenilirliklerini en üst düzeye çıkarmak için sanal olarak tasarlanabilir ve test edilebilir.

Dijital ikizler halihazırda makineleri ve bakım sistemlerini optimize ediyor. Optimizasyonda kullanılmasının yanı sıra dijital ikiz teknolojisi, Nesnelerin İnterneti veya yapay zeka gibi diğer teknolojilerle birleşebiliyor. Bu sayede üreticilerin farklı sonuçları tahmin etmesine ve verilere dayalı olası arızalardan kaçınmasına da olanak tanıyarak birçok alanda zamandan tasarruf edip maliyetleri düşürüyor.

Gerçek hayattan dijital ikiz örnekleri için videomuzu izleyebilirsiniz.

Bir dijital ikizin örnekleri arasında sayabileceğimiz şu örneğimiz, “ne olurdu” sorularını yanıtlamak ve aşağıdakileri içeren çeşitli senaryoları değerlendirmek için mükemmel bir ortamdır:

Dijital İkiz Kullanım Alanları

Dalgalı bir seyir izleyen piyasa talebinin zorluklarıyla uğraşan üretim ekipleri, bu tür dalgalanmaların üretim programları, ana üretim planları ve mevcut envanter üzerindeki etkisini anlamalıdır.

Üreticiler, “daha fazla ekipmanın eklenmesinin verimi nasıl iyileştirdiği” gibi “ne olurdu” sorularını yanıtlayabilir. Hatta öngörülen talebi karşılamak için üretim programlarının nasıl optimize edileceğine dair analiz sağlayabilir.

Dijital İkiz Programı ile Kapasite Planlama ve Üretim Optimizasyonu

Dijital ikizin kullanım alanlarından biri de tesis düzeyinde bilgi sağlamaktır. Dijital bir ikiz ile ister yeni kurulacak olsun, ister mevcutta var olsun tüm üretim tesislerini optimize etmek ve detaylı iyileştirme analizleri yapmak mümkündür. Optimize edilmiş kapasite kullanım planları, üreticilerin ürün kalitesini ve verimlilik seviyelerini iyileştirmesine ve müşteri memnuniyet oranını artırmasına olanak tanır.

Üreticilerin %75’inin dijital ikizleri, karar verme süreçlerine dahil etme sebebi Dijital İkiz projesinin üretim süreçlerini optimize etme, işletmelerin kapasite ve envanter planlama fonksiyonlarına yardımcı olmasıdır.

Dijital İkiz Programı ile Süreç İyileştirme

Bir üretim hattının dijital ayak izi alan sensörü ve ERP verileri, üretim oranları ve hurda sayıları gibi önemli KPI’ları kapsamlı bir şekilde analiz edebilir. Bu, verimsizliklerin ve üretim kayıplarının temel nedeninin teşhis edilmesine yardımcı olur, böylece verimi optimize eder ve atıkları azaltır. Bunu bir adım öteye taşıyarak, ekipman, süreçler ve ortamlarla ilgili zengin, entegre geçmiş veriler, üretim planlamasını iyileştirmek için kesinti tahminini etkinleştirebilir.

Dijital İkiz Programı ile Proses Tasarımı ve Sanal Prototipleme

Kullanımdaki ürünlerin sanal modelleri, kullanım modelleri, bozulma noktası, iş yükü kapasitesi, oluşan kusurlar vb. Hakkında kapsamlı bilgiler sağlar. Bir ürünün özelliklerini ve arıza modlarını daha iyi anlayarak, tasarımcılar ve geliştiriciler ürünün kullanılabilirliğini doğru bir şekilde değerlendirebilir ve gelecekteki bileşen tasarımını iyileştirmek. Benzer şekilde OEM’ler, belirli kullanım davranışlarına ve ürün uygulama bağlamlarına göre farklı müşteri grupları için özelleştirilmiş teklifler sunabilir. Dijital ikiz teknolojisi ayrıca, sanal prototipler geliştirmeye ve deneysel verilere dayalı özellik testi için güçlü simülasyonlar çalıştırmaya yardımcı olur.

MICROSOFT ÜRETİM SÜREÇLERİNİ OPTİMİZE ETMEK İÇİN DİJİTAL İKİZ ÇÖZÜMÜ OLARAK SIMIO YAZILIMINI ÖNE ÇIKARIYOR

Microsoft; çözüm ortaklığına gittiği Simio dijital ikiz programının avantajlarını üretim endüstrisine sunmak için dijital ikiz teknolojilerin yenilikçi özelliklerini ve çevik planlamayı destekleyen çok kullanıcılı çalışabilme potansiyelini anlatan bir e-kitap yayınladı. “Dijital İkizlerle İnovasyon ve Çevikliği Geliştirin” başlıklı bu E-Kitapta, Simio Yazılımının verimi artıran ve işletme maliyetini azaltan bir dijital ikiz projesi geliştirmek için uygulanması tartışıldı. Vaka incelemesinde robotlar ve otomasyona dayalı üretim sistemleri kullanarak ağır elektrikli ekipman üreten büyük ölçekli bir orijinal ekipman üreticisine (OEM) odaklanılmış.

Zorluklar:

OEM, karmaşık üretim süreçlerini planlamakta, malzeme ve kaynak kullanımını iyileştirirken eş zamanlı olarak üretim maliyetini düşürmekte zorlanıyordu. Çok aşamalı üretim operasyonları, dalgalanan taleple de birleştiğinde optimize edilmiş ana üretim planları oluşturmak için çok zorlu bir ortam haline gelir.

Bir Dijital İkiz Programının Uygulanması

OEM, operasyonel zorluklarını çözmek için dijital ikiz oluşturmak ister. Simio yazılımını tercih eden üretici, artan müşteri talebi ve malzeme kullanılabilirliği gibi kısıtlamaların üretim sistemine etkilerini değerlendirmek için tüm üretim sürecinin dijital ikiz örneğini yaratır.

Dijital ikiz projesi üç ana adımdan oluşuyordu. Bu adımlar şunlardı: tesisin varlıkları ve süreç akışlarının dijital ortamda modellenmesi, fabrika sahasından sensörler aracılığıyla ve SAP sisteminden verilerin toplanması ve birleştirilmesi, üretim akışını optimize etmek için planlama algoritmasının kurulması.

Sonuç:

Simio Dijital İkiz teknolojisinin veri toplama ve uygulamasına ayrılan dönemde OEM, üretim süreçlerinde sürekli iyileştirmelere tanık oldu. Sonuç, optimize edilmiş bir üretim çizelgesi ve ana üretim planıydı. Bu da önemli bir yatırım getirisi ile sonuçlandı ve OEM için pazara sunma süresini kısalttı.

Dijital ikiz, OEM’in fabrikayı otomatik olarak planlamasına ve tesisin operasyonel süreçlerini etkileyen üretim kısıtlarını analiz etmesine yardımcı oldu. Üretici, müşterilerine rekabetçi teklifleri, maliyet ve zaman çizelgesi etrafında kolay ve güvenli bir şekilde verebildi.

Simio yazılımının sağladığı görselleştirme özellikleri, OEM’in üretim sürecinin başından ve ürünü müşteriye sevk etmeye kadar uçta uca tüm operasyonların görünürlük kazanmasını sağladı.