Freudenberg Sealing Technologies (FST), görselleştirme ve simülasyon yazılımı kullanarak mevcut üretim hatlarını yeniden tasarlamaya başladı. İlk izlenimler olumlu ve beklentiler umut verici.
Armin Hermann, FST’nin Schwalmstadt tesisindeki malzeme laboratuvarını yönetme konusunda tutkulu. Bu sayede tesiste sofistike hidrolik ve pnömatik contaların üretimine katkıda bulunuyor. Ancak Hermann’ın şu anda başka bir rolü daha yerine getirmesi gerekiyor. Bir proje yöneticisi olarak sıfırdan birkaç üretim hattı planlıyor. Ekibinin üyeleri, Hermann’ın çok hevesli olduğu planlama yazılımıyla çalışıyor: “Bu aracın sunduğu olanakları sadece hayal edebiliyorduk,” diye itiraf ediyor Hermann. “Geçmişte yeni fabrika yerleşimlerini statik iki boyutlu CAD fabrika modelleriyle planlıyorduk.” Öte yandan yeni araç, üretim alanlarının 3D simülasyonunun yeniden tasarlanmasını sağlıyor; böylece üretim süreçleri ve bakım çalışmaları için gereken alan ve Otomatik Mobil Robotların (AMR) konuşlanma yolları haritalandırılabiliyor.
Yazılım, üretimin ve ilgili tüm süreçlerin nasıl etkileşime girdiğini simüle eder.
Planlamadaki tuzaklar hemen fark edilebilir
Hermann’ın çok sevdiği araç Visual Components’in görselleştirme ve simülasyon yazılımı. Finlandiya’da kurulan şirket şu anda KUKA Group’un bir parçası. Yazılım, üretimin ve ilgili tüm süreçlerin nasıl etkileşime girdiğini simüle ediyor. Bunun temeli, bina kat planı ve içinde planlanan sistemler ve üretim süreçleri hakkındaki tüm ilgili verilerin girilmesidir. “Bu şekilde oluşturulan bir simülasyon 1.000 kelimeden daha fazlasını söylüyor” diyor Hermann ve aracın katma değerini vurguluyor. “Planlamada tuzakların ve tuzakların nerede gizlendiğini herkes için anında ve net bir şekilde gösterebiliyoruz. Bu araç, erken bir aşamada doğru yolu seçmemizi ve böylece hem zamandan hem de paradan tasarruf etmemizi sağlıyor.”
Alexandra Krupp, Küresel Süreç Geliştirme Direktörü
“Araç, çeşitli akış ilişkilerini birbiriyle ilişkilendiriyor.”
FST’de Küresel Süreç Geliştirme, Teknoloji ve İnovasyon Direktörü olan Alexandra Krupp, görselleştirme ve simülasyon yazılımının tanıtımından ortaklaşa sorumludur. Ona göre yazılımın avantajları da çok açık. “Araç çeşitli akış ilişkilerini birbiriyle ilişkilendiriyor. Bu da malzeme akışı, personel akışı ve bilgi akışı gibi temel üretim parametrelerinin dikkate alınabileceği ve mümkün olduğunca ideal bir şekilde uyumlaştırılabileceği anlamına geliyor.” Krupp’un ilk deneyimleri, FST’nin yeni yazılımla kendi fabrika düzenlerini çok daha iyi planlayabildiğini ve özelleştirebildiğini gösterdi. “Önceden, bu tür projelerde binaların, alanların ve üretim hatlarının farklı varyantlarını oluşturmadan önce temelleri belirliyorduk. Sonunda, karton kutulardan en iyi varyantı yeniden oluşturmak için tanımlanmış kriterleri kullandık.” Bu, koşulların mekansal bir izlenimini yarattı, ancak ilgili tüm süreçlerin etkileşimini doğrudan görselleştiren herhangi bir simülasyon yoktu.
Statik görüntüler yerine simüle edilmiş videolar
Görselleştirme ve simülasyon aracı bu eksikliği gideriyor. Videoda üretim süreçlerini gösterir ve robot kollarının dönüş çemberlerini veya bir AMR’nin sistemde izlediği yolları görselleştirir. Bu da makinelerin ve çalışanların tüm hareketlerini takip etmeyi kolaylaştırıyor.
Değişiklikler sürükle ve bırak yöntemiyle rahatça yapılabiliyor. Krupp, “Bakım çalışmalarının sorunsuz bir şekilde gerçekleştirilebilmesi için bir makinenin ne kadar erişilebilir olması gerektiğini de hemen fark ediyoruz” diyor. Bu, sistemlere alet takarken ve çıkarırken ihtiyaç duyulan kaldırma cihazları için gereken alan için de geçerli. Hermann, “Ve kabloların AMR’yi engellememesi için zeminde nasıl yönlendirilmesi gerektiğini görebiliyoruz” diye ekliyor. “Aynı zamanda, görselleştirme yazılımı bize havalandırma borularının güzergahının sistemleri inşa ederken yükseklik açısından bizi nerede kısıtladığını gösteriyor.” Dolayısıyla bu tür bir video simülasyonu, bugüne kadar kullanılan statik planlamaya göre belirleyici bir avantaj sağlıyor.
Yazılım ayrıca FST’deki sorumluların, satın alınacak sistemlerin uyarlanması ihtiyacını erken bir aşamada üreticilere bildirmelerine yardımcı olur. Örneğin, bakım çalışmalarını gereksiz yere zorlaştırmayacak şekilde kurulması gereken bağlantılar veya muhafazalar söz konusu olduğunda. Görselleştirmeler ve simülasyonlar, sistem üreticileriyle yanlış anlaşılmaların önlenmesine yardımcı olur.
FST bu aracı, yeşil alan olarak bilinen ve tam anlamıyla yeşil alan üzerine inşa edilen tamamen yeni fabrikaları planlamak için de kullanabilir. Ancak şimdilik, mevcut üretim tesislerinin, yani kahverengi alanların yeniden tasarlanması için kullanılacak. Şirket bu aracı ilk kez 2024 yılının ortalarında kullandı. Bursa, Türkiye’deki bir üretim tesisinin yeniden tasarlanması sırasında simülasyon, makinelerin erişilebilirliğini ve forklift kullanımını sağlamak için nelerin uyarlanması gerektiğini açıkça gösterdi.
Mümkün olan en sorunsuz üretim süreci
Schwalmstadt’ta ise yazılım, laboratuvar ve proje yöneticisi Hermann’ın yeni üretim hatlarını planlamasını kolaylaştırıyor. “Birkaç hedefin peşindeyiz. Üretim süreçlerini daha da otomatikleştirmek, enerji tasarrufu sağlamak ve ürünlerimizin izlenebilirliğini optimize etmek istiyoruz” diye açıklıyor Hermann. Gelecekte, AMR, cobot’lar ve çalışanlar, sürekli olarak sorunsuz bir üretim süreci sağlamak için ideal bir şekilde birlikte çalışmalıdır. Şimdiye kadar insanlar, üretilen parçaları başka bir yerde bulunan ve mühürlerin yeniden ısıtıldığı parti fırınları olarak adlandırılan fırınlara taşımak için çeşitli üretim hücrelerinden çıkarmak zorunda olduklarından üretim sürecine müdahale ediyorlardı. Bu da makinelerin her zaman bir süre hareketsiz durması gerektiği anlamına geliyor. Ergonomik faktörler de var: çalışanlar bu işlem sırasında bir gün boyunca birkaç ton malzemeyi üretim hücresinden dışarı taşıyor. Son derece zorlu bir görev.
Gelecekte bu durum değişecek, çünkü her üretim hücresi küçük, enerji tasarruflu bir yeniden ısıtma fırınına sahip olacak. Bu, üretimin ve yeniden ısıtmanın insan müdahalesine gerek kalmadan yerinde gerçekleşeceği anlamına geliyor ki bu da kesintiye neden olabilir. Görselleştirme ve simülasyon aracı, makinelerin ve cobot’ların ideal düzeninin yanı sıra alanın mümkün olan en iyi şekilde yeniden tasarlanmasına yardımcı oluyor. Bir AMR daha sonra plastik parçaları önceden tanımlanmış zamanlarda depodan üretim hücresine getirebilir, burada bir cobot bunları alır ve enjeksiyon kalıplama makinesine besler. Daha sonra üretilen parçaları çıkarır ve bir AMR hesaplanan zamanda bitmiş mühürleri toplayıp depoya geri göndermeden önce bunları son ısıtma fırınına aktarır. Tüm süreç adımları başka bir müdahale olmadan akacağından otomasyon mükemmel olacaktır. Blok işleme yerine, üretim tek parça akışı kullanılarak gerçekleştirilecektir. Daha kısa verim süreleri ve daha basit, daha şeffaf kontrol mümkün olacaktır.
Hermann ve Krupp planlamanın ilk sonuçlarından çok memnun. Altı üretim hattından ilkinin dönüşümü fiilen şekillendi ve 2025 yılında gerçekleştirilecek. Yeniden ısıtma fırınlarının üretim hücrelerine entegrasyonu, başka yerlerdeki iş yükünü de azaltacaktır. Şimdiye kadar, sadece merkezi parti fırınlarındaki son ısıtmanın belgelenmesi için her yıl 23.000 A4 sayfası kağıt gerekiyordu. Sonuçta, her mühürün tahsis edilmesi ve takip edilmesi gerekiyor. Tek Parça Akışı sayesinde, üretim ve yeniden ısıtma tamamen bir üretim hücresinde kapalı bir süreç içinde gerçekleşeceğinden, bu işlem gelecekte çok daha kolaylaştırılmış olacak.
Yeni görselleştirme ve simülasyon yazılımı şimdiden meyvelerini vermeye başladı. “Bu araç üretimimizi bir sonraki seviyeye taşımamıza büyük ölçüde yardımcı oluyor” diye özetliyor Krupp. “Simülasyonlar ilgili tüm üretim süreçlerini görselleştiriyor, anında uyarlanabiliyor ve böylece planlama sürecimizi kolaylaştırıyor. Sonuç olarak Schwalmstadt’ta optimize edilmiş bir malzeme akışına sahibiz, bu da enerjinin daha verimli kullanılması ve üretimdeki ürünlerimizin benzersiz izlenebilirliği anlamına geliyor. Her şey otomatikleştirilmiş tek parça akışı fikrini takip ediyor.”
Dijital ikizden sanal nokta bulutuna
Bu arada, görselleştirme ve simülasyon aracı FST için daha fazla katma değer yaratmayı vaat ediyor. Üretim sırasında toplanan veriler, üretim hattının dijital bir ikizini oluşturmak için kullanılabilir ve bu da örneğin olası hataları veya bakım önlemlerini erken bir aşamada tespit edebilir. Alexandra Krupp, 3D tarama sürecini kullanarak tüm bir üretim holünü sanal bir nokta bulutu olarak görselleştirmeyi bile hayal edebiliyor. Bu veri tabanı sayesinde yazılım, gelecekteki otomasyon projelerini çok daha kapsamlı ve hızlı bir şekilde görselleştirebilir ve planlayabilir.
Ancak şimdilik Armin Hermann ve Schwalmstadt’taki ekibi, yenilenecek tüm üretim hatlarının planlanması ve gerçekleştirilmesi konusunda kararlı bir şekilde çalışmaya devam ediyor.
Özetle
Freudenberg Sealing Technologies (FST), görselleştirme ve simülasyon yazılımı kullanarak mevcut üretim hatlarını yeniden tasarlamaya başladı.
Avantajları:
Üretim alanlarının 3D simülasyonu.
Planlama hatalarının erken tespiti.
Malzeme, personel ve bilgi akışının dikkate alınması.
Statik görüntüler yerine simüle edilmiş videolar.
Sürükle ve bırak yoluyla ayarlamalar.
Uygulama alanları:
Mevcut üretim sahalarının (brownfields) yeniden tasarlanması.
Gelecekte yeni fabrikaların (greenfields) planlanması.
Hedefler:
Üretim süreçlerinin otomasyonu.
Enerji tasarrufu.
Ürün izlenebilirliğinin optimizasyonu.
İlk sonuçlar:
Altı üretim hattından ilkinin sanal tasarımı.
Üretim hücrelerine yeniden ısıtma fırınlarının entegrasyonu.
Dokümantasyon için kağıt tüketiminde azalma.
Gelecek beklentileri:
Üretim hattının dijital ikizinin oluşturulması.
Bir üretim holünün sanal nokta bulutu olarak görselleştirilmesi.
