Hur kan du säkerställa att din produkt är tillverkningsbar?

Vi lever i en konsumentdriven värld där kunden kräver allt fler olika produkter och där den tid som en tillverkare har på sig från ordernominering till produktionsstart hela tiden pressas. Kan produkten ens byggas som den är tänkt? Hur kan vi börja planera tillverkningen så tidigt som möjligt, och hur kan vi undvika kvalitetsproblem eller sena omarbetningar av enheter? Det här är utmaningar som alla tillverkare står inför.

Alla dessa utmaningar förvärras av gamla, krånglande system som måste stödja de allt färre faserna i tillverkningen. Om processdefinition, linjebalansering, layoutdesign, flödessimulering, verktygs- och maskinresursprogrammering drivs av ”point solution tools” som kopplas samman genom komplex och mödosam skräddarsydd integration, hindras ett effektivt genomförande av affärsprocesser i denna blandning av olika system.

Det absolut vanligaste verktyget som används för att generera produktprocesser är Microsoft Excel, kombinerat med några 3D-skärmdumpar för visualiseringssyften. Dessa 2D-kalkylblad kan på grund av sin natur inte förmedla den intuitiva tillverkningsintention som planeraren vill ha och är benägna att leda till mänskliga fel utan den inbyggda interoperabilitet i tillverkningen som en integrerad 3D-planeringslösning kan ge.

Det är viktigt att notera att dessa teknikbegränsningar inte bara slutar i processdefinitionsfasen. Monteringsinstruktioner i 2D kan vara tvetydiga för personalen på verkstadsgolvet som försöker tolka dessa planeringsmetoder, och anpassade kalkylblad är notoriskt svåra att underhålla. Dokumentation av arbetsinstruktioner, manuellt kopplade via anpassning till tekniken, innebär att tillverkningen ofta släpar efter vid betydande förändringar av designen. Och hur kan konstruktionsavdelningen få viktig feedback från tillverkningen när det inte finns någon gemensam, dubbelriktad, digital tråd på plats?

När den här typen av äldre ”point solution landscape” finns på plats och metoden för att lösa en teknisk lucka eller ett affärsproblem är en annan uppsättning olika programvaruverktyg, blir en stuprörsliknande företagskultur helt enkelt mer djupt rotad i varje funktionell avdelning. Detta håller tillbaka ett företags förmåga att förnya sig och samarbeta för att etablera bästa praxis; ”skyffla över problemet”-metoden råder.

Produktens tillverkning i förhållande till kraven på sortiment och mångfald

När det gäller konsumenternas krav på produktutbud och mångfald sätter detta ännu större press på tillverkningen när det gäller innovativa, flexibla verktygslinjer för snabb omställning av serietillverkning. Det slutar ofta med att företagen uppfinner hjulet på nytt varje gång de ska introducera en ny produkt (NPI) eftersom ingen av deras immateriella rättigheter, bästa praxis eller lärdomar från tidigare program fångas upp och distribueras i hela företagets ekosystem. De sitter fast i några få experters huvuden eftersom den underliggande kulturen begränsas av samma stuprörsteknik. Validering av flera produktvarianter parallellt för tillverkning kräver samordnat tänkande av teknik och tillverkning.

Företag måste fullt ut kvalificera tillverkningen av nya produkter. För att åstadkomma detta måste de ha ett effektivt och ändamålsenligt sätt att kommunicera mellan teknik och tillverkning. Tillverkningen måste ha möjlighet att omedelbart visualisera effekterna av produktmodifieringar och påverka tekniken ur ett tillverkningsbarhetsperspektiv. Lärdomar och bästa praxis kan bli en naturlig del av denna relation när det finns en underliggande affärsplattform som underlättar detta samarbete.

Från monteringsanvisningar i 2D till virtuella byggen

DELMIA är Dassault Systèmes varumärke inom tillverkning. Det har vuxit exponentiellt under de senaste decennierna och omfattar nu ett brett utbud av lösningar för digital tillverkning, MOM (Manufacturing Operations Management) och Supply Chain Management. DELMIA-lösningar definierar, planerar, skapar, simulerar, validerar, kontrollerar, övervakar, utför och optimerar produktionsprocesser virtuellt. DELMIA:s lösningar för digital tillverkning bygger på 3DEXPERIENCE-plattformen, en ryggradsstruktur som gör att alla Dassaults varumärken kan byggas inom samma tekniska ramverk.

Med DELMIAs Virtual Build-lösning kan DFA-specialister och monteringsplanerare arbeta med 3DEXPERIENCE-plattformen för att säkerställa att produkten kan monteras i 3D. Virtual build gör det möjligt för designers, ingenjörer och tillverkare att använda DELMIAs planeringsappar för att se vad de bygger virtuellt i 3D innan de når SOP. Att samtidigt kunna visualisera monteringen av en produkt i en integrerad 3D-planeringsmiljö, medan man fortfarande befinner sig i konstruktionsfasen, innebär att ingenjörerna kan validera tillverkningen mycket tidigt och ge viktig feedback till teknikavdelningen.

Med hjälp av Virtual Build innebär den integrerade miljön att du visuellt kan se din processplan, vilken monteringsoperation som förbrukar vilken produkt och vilken resurs vid monteringslinjen i fabriken som varje process körs på. Inget annat verktyg för 3D-teknik kan ge en sådan helhetsbild av produkten, processen och resursen. MBOM (Manufacturing Bill of Materials) genereras i 3D och kan skapas manuellt eller halvautomatiskt, vilket ger användarna en 3D-vy av den hierarkiska strukturen som visar vilka delar av tekniken som ännu inte har förbrukats i MBOM. Avstämningen mellan EBOM (Engineering Bill of Materials) och BOM (Bill of Materials) är därmed inte längre beroende av långa Excel-listor och mänskliga misstag, vilket gör att saknade delar i MBOM eller överkonsumtion av fästelement tillhör det förflutna.

Visualisering av montering vid tillverkning i 3D

När MBOM har skapats kan planeraren börja bestämma vilka MA (Manufacturing Assemblies) som kan monteras på en logisk monteringslinje genom att dra och släppa dem på 3D-stationsplattor eller genom att använda olika 3D-assistansfunktioner för tilldelning. Denna intuitiva visualisering innebär att planeraren kan prova flera olika monteringsscenarier, och än en gång visar Business Intelligence-verktygen användaren vilka MA som har tilldelats och vilka som inte har det.

I själva verket är monteringsprocessplanen en biprodukt av detta MA-uppdrag och skapades automatiskt, så monteringsprocessplanen matchar exakt planerarens avsikt. En Gantt-Microsoft-project-liknande vy av processplanen anger prioritet och takttid för varje monteringsoperation, och genom att trycka på play på 3DEXPERIENCE-kompassen kan planeraren se den virtuella byggnaden av sin montering i realtid!

DELMIA Virtual Build tar detta ett steg längre och ger sedan möjlighet att utforma monteringslinjens eller anläggningens design och kombinera processplanen och monteringsresurserna tillsammans. Denna resurscentrerade vy innebär att planeraren kan se uppbyggnaden av monteringen inom ramen för anläggningen, flytta från station till station, vilket ger en oöverträffad insiktsnivå.

Hur kan TECHNIA hjälpa till?

När det gäller arbetsinstruktioner är det inte två tillverkare som är lika när det gäller hur de vill att deras arbetsinstruktioner ska levereras till verkstadsgolvet. Dassault Systèmes lösningar erbjuder olika format när det gäller utdata: HTML, EXCEL, PDF, 3DXML, 2D, 3D, och stilen för varje format skiljer vi ut via XSL-stilmallar, vilket ger personalen på verkstadsgolvet antingen kontinuitet eller förbättring av utseendet och känslan. När det gäller definitionen av arbetsinstruktioner för montering kan vi helt enkelt utnyttja den redan befintliga processplanen för att lägga till den extra detaljnivå som behövs i tillämpningen av våra arbetsinstruktioner. Vyer, anteckningar och textinformation ger den rikedom som krävs, men det är anslutningen till planeringen som ger den verkliga fördelen här: digital kontinuitet i praktiken!

Detta virtuella arbetsflöde identifierar fel praktiskt taget i varje steg, vilket gör att man slipper kostsamma fysiska prototypframställningar, för att inte tala om att lösa oförutsedda problem med sen produktion. Förändringar i tekniken stöds genom alla DELMIA-appar. Det innebär att en ny version helt enkelt uppdateras och ersätts, och endast de inkrementella ändringarna behöver planeras om. Varianter kan behandlas som en ny version ur metodsynpunkt; återigen behöver endast de inkrementella ändringarna omarbetas och bästa praxis börjar bli instinktiv från NPI till NPI. Och slutligen, om du som leverantör behöver använda en multi-CAD-strategi för dina kunders tekniska data, stöder 3DEXPERIENCE-plattformen också flera CAD-format, komplett med kontroll av Change Management.