Ebben az esettanulmányban megmutatjuk Önnek, hogy a Güdel, a világ egyik vezető automatizálási, lineáris és hajtástechnikai szolgáltatója, hogyan tervezett automatizált megoldást a Visual Components segítségével a gumiabroncsok válogatására, tárolására és raklapozására a termeléstől kezdve egészen a szállításig.

Ipari méretű probléma

Képzelje el, hogy gumiabroncs beszállítóként naponta 12.000 gumiabroncsot kell leszállítania az autógyártóhoz, megfelelő időben és megfelelő sorrendben – azaz pontosan abban a sorrendben, ahogyan az autókat összeszerelik és ahogyan azokat az ügyfelek rendelték – mindezt számos különféle gumiabroncs típussal. Ennek megvalósítása hatalmas technikai és operatív kihívást jelent, amihez rendezett és átlátható átmeneti tárolóhely, valamint jól szervezett, kifinomult logisztika szükséges.

Technológia által vezérelt megoldás

A Güdel ehhez a feladathoz tervezett megoldása mind technikailag, mind a mérete szempontjából lenyűgöző. Magában foglal egy hatalmas ASRS portálos robotrendszert, amely a véletlenszerűen érkező gumiabroncsok szortirozását, tárolását és rendszerezését, valamint az elkészült gumiabroncs szettek kiemelését teszi lehetővé. A gyártás után a gumiabroncsok véletlenszerű sorrendben érkeznek egy konvejor pályán keresztül egy vonalkód-leolvasóhoz, amely leolvassa a gumiabroncs vonalkódját és eljuttatja az anyagáramlást felügyelő számítógéphez. Ez határozza meg, hogy melyik pufferhez kell a gumiabroncsot továbbítani. Ezután az adott pufferért felelős portálhíd, egy megfogó segítségével leemeli a gumiabroncsot a konvejorról, lineáris tengelyek segítségével áthalad a tárolási területre, majd azonos típusú abroncsokból álló toronyra teszi azt, vagy új tornyot kezd építeni. A stabilitás érdekében a torony magassága legfeljebb 1,6 méter lehet. Az akár 8000 gumiabroncs befogadására képes pufferben a gumiabroncs típusokat csak átmenetileg tárolják addig, amíg nincs elegendő gumiabroncs a teljes szállítási sorozat teljesítéséhez. Amint a teljes gumiabroncskészlet elkészült, a köteg átkerül egy raklapra. Annak érdekében, hogy napi szinten előírt 12.000 gumiabroncs áthelyezését teljesíteni tudják, több megfogót és több portálhidat használnak. Ezek a megfogók 3,5 m/s sebességgel mozognak az Y tengelyen, és 5 m/s² a gyorsulásuk az Z tengelyen.

Noha az ilyen rendszerekhez számos standard Güdel alkatrészt használnak, minden egyes feladat ügyfélspecifikus, mivel a csarnok mérete, a raklapra rakható áruk mérete és súlya, valamint az áteresztőképesség követelményei különbözőek. A feladatok bonyolultsága, illetve a megbízhatósággal és áteresztőképességel kapcsolatos magas elvárások szükségessé teszik, hogy a gyár megtervezéséhez és szimulációjához erőteljes és színvonalas megoldást használjanak. A Visual Components 3D gyár szimulációs szoftverével a Güdel megtalálta az ideális eszközt a gyártási megoldásaik megtervezéséhez, szimulációjához és validáláshoz.

A 2D műszaki rajzok 3D szimulációs modellé alakítása a Visual Components segítségével

Egy ilyen rendszer tervezésének kiindulópontja általában egy, az ügyféllel egyeztetett 2D műszaki rajz. Ezt a 2D műszaki rajzot importálják a Visual Components-be, hogy megadja a referenciapontot a layouthoz, majd ennek alapján az alkotóelem könyvtárban található elemekből megtervezik és konfigurálják a 3D layoutot. A rendszerének megtervezésekor a Güdel cég is a Visual Components eCatalog-ban elérhető nagy alkatrész könyvtárat használta, valamint ezek mellett még azokat az alkatrészeket is, amelyeket a saját személyre szabott felhasználói könyvtárukban hoztak létre (Güdel intelligens alkatrészek, például lineáris tengelyek, portálok és robotok). Mivel a hidak mozgási útvonalai rendkívül dinamikusak az ilyen projektekben, a szimulációs logikát Python-nal tervezték meg. A Güdel erre a célra kifejlesztette a saját Python könyvtárát, kifejezetten a „Rendezés és raklapozás” részleg igényei szerint. Ezen könyvtáraknak köszönhetően pedig az ilyen rendszerek tervezési és tervezési ideje jelentősen csökkenthető.

Jonathan Camenzind, a Güdel AG „Software Techologies” részlegének munkatársa és kollégái felelősek a komplett rendszerek szoftvereiért, ideértve az anyagáramlás folyamatát irányító számítógépek és a raktárkezelő rendszerek programozását is. A projekthez tartozó rendszer Güdel felelősségi körébe eső részét teljes egészében a Visual Components-sel alakították ki. Ily módon a rendszert a specifikációnak megfelelően virtálisan meg lehet tervezni, statisztikákat lehet gyűjteni és az esetleges teljesítményproblémákat már a tervezés korai szakaszában fel lehet fedezni és ki lehet küszöbölni.

„Munkaidőm nagy részét arra fordítom, hogy 3D-s szimulációkat készítek a Visual Components-ben. A Visual Components segítségével részletes szimulációt készítettünk erre a projektre. Ez lehetővé tette számunkra, hogy a különböző forgatókönyvekben, elképzelésekben pontosan elemezni tudjuk a ciklusidőket, a portálhasználatot és a pufferhasználatot.”

Güdel AG, Software Technologies részleg

A megrendelői igények kielégítésének igazolása

Hogyan tudja a Güdel garantálni, hogy a rendszer biztosítja a vevő által igényelt szolgáltatást? Pontosan itt látja Camenzind a Visual Componets-el végzett gyári szimuláció egyik fő előnyét: „A ciklusidők és a portálhidak kihasználtságának kiértékelésével garantálni tudjuk, hogy a rendszer megfeleljen az ügyfél igényeinek áteresztőképesség szempontjából. A szimuláció azt is kimutaja, hogy a pufferhelyek száma elegendő.”

A szoftver egy másik fontos előnye, amelyet Güdel észrevett a Visual Components használata során, az időmegtakarítás. “A Visual Components könyvtáraknak és a Güdel kiegészítéseinek köszönhetően az ilyen projektek fejlesztési ideje csak egy apró része lett a korábban szükséges időnek” – mondja Camenzind. „Például a Visual Components szoftver intelligens alkatrészeinek segítségével vizuálisan könnyen összekapcsolhatom a csapágyakat, hidakat, betáplálást és kimenetet. Csupán körülbelül 100 órát töltöttem a teljes rendszer első verzióján, beleértve az anyagáramlás definiálását is. A további változtatások bedolgozása körülbelül 80 óráig tartott a következő hetekben.”

Új megrendelések elnyerése szimulációval

Az ügyfelet lenyűgözte a megoldásunk. “A Visual Components-el való szimulációt ügyfeleink nagyon pozitívan értékelték” – mondta Camenzind. “Növeli az ügyfél a rendszerfejlesztőbe vetettt bizalmát, ha láthatja a megtervezett rendszer kidolgozott szimulációját. És ez minden bizonnyal elősegíti a megrendelések elnyerését és a jövőbeni sikerek alapjainak megteremtését is.”

Ha szeretné látni egy hasonló Güdel-rendszer működését, akkor az alábbi videón megtekinthet egy kerekek tárolásárát és osztályozásárát végző rendszert.