Jednym z najgorętszych tematów dyskusji w branży obecnie—i istotną częścią misji organizacji takich jak Manufacturing times Digital institute (MxD) w Chicago—jest cyfrowy wątek oraz powiązana z nim koncepcja cyfrowego bliźniaka.
Osoby decyzyjne i kadra zarządzająca wyższego szczebla w dużych firmach z dużą pilnością dyskutują o znaczeniu i transformacyjnym potencjale cyfrowego wątku. Powstają artykuły, a ważne decyzje strategiczne są podejmowane—czasami bez pełnego i kompletnego zrozumienia niuansów i złożoności związanych z tą technologią.
Problem, moim zdaniem, polega na tym, że temat ten jest zbyt często omawiany w sposób teoretyczny lub ogólny, co może utrudniać pełne zrozumienie wyzwań i możliwości, jakie stwarza. Wyjaśnijmy zatem dokładnie, czym jest cyfrowy wątek, i oceńmy jego implikacje w kontekście realistycznego przykładu.
Czym jest technologia cyfrowego wątku i cyfrowego bliźniaka?
Większość współczesnego życia skorzystała na łączności cyfrowej. Możemy wykonywać transakcje bankowe, zamawiać ubrania, rozmawiać z ludźmi na całym świecie i zamawiać przejazdy za pomocą aplikacji na naszych telefonach. Ta transformacja cyfrowa usprawniła przepływy informacji, zmniejszyła bariery i umożliwiła efektywność, która była niewyobrażalna przed rewolucją internetową.
Świat przemysłowy również skorzystał na cyfryzacji w obszarach takich jak projektowanie inżynierskie, łańcuch dostaw i systemy sterowania produkcją.
Dostępnych jest wiele wspaniałych narzędzi do rozwiązywania konkretnych problemów biznesowych, a typowa firma produkcyjna posiada setki narzędzi programowych, które zaspokajają różne potrzeby w ramach działalności. Narzędzia te są wykorzystywane przez różne jednostki organizacyjne w firmie do projektowania inżynierskiego, inżynierii produkcji, jakości, marketingu, zakupów, wysyłki itd.
W dzisiejszym hiperpołączonym świecie, dlaczego wszystkie te narzędzia nie miałyby komunikować się ze sobą? Dlaczego powiadomienia o zmianach inżynieryjnych nie miałyby płynnie przechodzić do produkcji?
Ludzie ciężko pracują, aby to urzeczywistnić, i nazywa się to cyfrowym wątkiem.
Cyfrowy wątek i powszechne dylematy produkcyjne
Cyfrowy wątek łączy systemy, które tradycyjnie były oddzielne, takie jak projektowanie inżynierskie i produkcja, eliminując nieporozumienia między działami przedsiębiorstwa i pomagając zmniejszyć koszty związane z przepisywaniem danych z jednego systemu do drugiego. Chociaż często wiąże się to ze skomplikowanymi systemami, podstawowa koncepcja jest prosta: płynna komunikacja.
Gdy projektant wprowadza zmianę w produkcie, potrzebuje, aby zmiana została zatwierdzona i wdrożona w całym przedsiębiorstwie. Często wiąże się to z setkami roboczogodzin poświęconych na dokumentowanie informacji i kopiowanie odpowiednich treści między różnymi formularzami.
Na przykład, załóżmy, że pojedyncza śruba musi zostać nieco wydłużona. Proces ten wymagałby wniosku o zmianę konstrukcyjną, oceny, modelowania, testowania, zatwierdzeń, wydania rysunków technicznych oraz powiadomień wysłanych do zakładów produkcyjnych i systemów łańcucha dostaw.
Następnie, stare śruby muszą zostać wycofane, a nowe śruby zamówione. Nowe śruby, które dotrą do zakładu, muszą trafić na właściwe stanowisko pracy, a instrukcje pracy muszą zostać zmienione, zatwierdzone, opublikowane, a powiadomienia wysłane do personelu zakładu. Stół wibracyjny, który służył do prezentacji starej śruby, może wymagać wymiany na taki, który jest przeznaczony dla dłuższej śruby. Narzędzia dynamometryczne, które dokręcały krótszą śrubę, mogą wymagać dostosowania parametrów momentu obrotowego.
Rozwiązywanie takich problemów stało się obsesją wielu największych firm przemysłowych na świecie i ich dostawców. Nowoczesne łańcuchy dostaw oraz szybko ewoluujące, konfigurowalne produkty sprawiają, że trudny problem staje się jeszcze większym wyzwaniem.
Dobre wieści
Dobre wieści są takie, że wiele firm stworzyło wspaniałe narzędzia do zarządzania danymi między centrami projektowymi, dostawcami, zakładami produkcyjnymi i innymi częściami ich przedsiębiorstwa. Rozwiązania firm takich jak Siemens, Dassault Systems i innych eliminują kosztowne opóźnienia, przepisywanie danych i błędy dzięki swojej łączności.
Złe wieści
Złe wieści są takie, że prawie cały sektor produkcyjny zawodzi w jednym bardzo prostym zadaniu: komunikowaniu się z osobami pracującymi w ich zakładach. Nawet najbardziej usprawnione instrukcje pracy z najbardziej zintegrowanymi systemami projektowymi nadal polegają na tym, że ludzie odrywają wzrok od swojej pracy, aby interpretować abstrakcyjne diagramy na papierze lub monitorze.
Nie tylko występuje tu wyraźnie czas bez wartości dodanej, związany z patrzeniem na papier i monitory zamiast aktywnej pracy, ale istnieje również ogromne ryzyko, że ktoś źle zinterpretuje instrukcję lub nie wykona jej z powodu rozproszenia uwagi lub luki w pamięci krótkotrwałej. Nawet operatorzy, którzy uważają, że wszystko zapamiętali i dobrze sobie radzą, pominą rzadziej występujące opcje z czystej siły nawyku.
Wkracza cyfrowy bliźniak
Cyfrowy bliźniak to wirtualny model konkretnego przypadku rzeczywistego procesu, produktu lub usługi: cyfrowa replika, która istnieje w połączeniu ze swoim rzeczywistym odpowiednikiem.
W kontekście produkcyjnym, cyfrowy bliźniak obejmuje każdą informację o częściach, procesach i ludziach, która wchodzi w skład każdego produktu. Jest to logiczna ewolucja cyfrowego wątku: koncepcji, że każda informacja na każdym etapie cyklu życia produktu — od koncepcji i gromadzenia informacji, poprzez projektowanie, produkcję, wysyłkę i serwis gwarancyjny — jest śledzona, monitorowana i płynnie integrowana.
Pomyśl o cyfrowym wątku jako o historii produktu — a o cyfrowym bliźniaku jako o w pełni odwzorowanym i stale ewoluującym modelu tego produktu.
Potencjał uwolniony przez cyfrowego bliźniaka jest ekscytujący. Posiadanie obfitości odpowiednich informacji w czasie rzeczywistym pozwala na usprawnianie procesów, wychodzenie z awarii i optymalizację wszystkich aspektów działalności.
Może być niezwykle cenne w planowaniu i testowaniu, a objętość i specyfika zbierania danych zapewnia pełną przejrzystość w całym procesie — dostarczając bezprecedensowych i niezrównanych wglądów w Twój przepływ pracy.
Gdzie AR wkracza do gry
Zastanów się, jak cyfrowy bliźniak ułatwia powiadomienie o zmianie inżynieryjnej oparte na nowym wymaganiu produktu. Rzeczywistość rozszerzona oferuje potencjał do znacznego usprawnienia komunikacji aktualnych informacji z operatorami na hali produkcyjnej.
Aby było jasne, istnieje wiele form rzeczywistości rozszerzonej, a nawet najlepsze platformy cierpią z powodu ograniczeń sprzętowych i niedokładnie przygotowanych instrukcji. Równie ważne jest posiadanie wykwalifikowanych autorów instrukcji pracy AR, jak i wykwalifikowanego projektanta CAD czy wykwalifikowanego operatora maszyny.
Nawet gdy cyfrowy wątek automatyzuje tworzenie instrukcji pracy, potrzeba wykwalifikowanego inżyniera ze świadomością czynników ludzkich, aby zapewnić, że informacje są udostępniane w sposób łatwy do przyswojenia i wykorzystania przez operatorów produkcji.
Właśnie tutaj wkracza nasze oprogramowanie rzeczywistości rozszerzonej, LightGuide Systems (LGS).
LGS nie tylko dostarcza najlepszy interfejs człowiek-maszyna na rynku, ale technologia ta wypełnia jedyną pozostałą lukę w płynnym przepływie informacji cyfrowego wątku: od komputera do człowieka, który musi te informacje interpretować i na ich podstawie działać. Innymi słowy, LGS odgrywa niezwykle ważną rolę w przenoszeniu cyfrowego wątku i cyfrowego bliźniaka ze sfery teorii do praktycznego, codziennego zastosowania.
Dlatego, gdy wdrażamy systemy LightGuide u nowego klienta, zawsze pomagamy w tworzeniu pierwszego zestawu instrukcji i/lub szablonów, które będą wykorzystywane do automatycznie generowanych instrukcji pracy. Nasze techniki tworzenia są łatwe do skopiowania, ale byłyby nieoczywiste dla osób niezaznajomionych z tą metodą przekazywania informacji.
Końcowe przemyślenia
Krótko mówiąc, cyfrowy wątek poczynił w ostatnich latach ogromne postępy, łącząc wszystkie systemy cyfrowe w środowiskach przedsiębiorstw. Ludzie jednak nie są systemami cyfrowymi i często występują słabości w przekazywaniu informacji ludziom oraz zbieraniu informacji z pracy ludzkiej. Rzeczywistość rozszerzona może pomóc w rozwiązaniu tych słabości w znacznie skuteczniejszy sposób niż tradycyjne metody.