24
Sij

SIEMENS PLM programska rješenja za brodogradnju

PLM (Product Lifecycle Management) rješenja već su više godina nezaobilazna u velikim projektno-proizvodnim poduzećima. Što je proizvod složeniji i što su uvjeti razvoja i proizvodnje raznovrsniji (više lokacija, mnogo partnera), to je PLM implementacija nužnija. Svakako da je brodogradnja u pogledu tih značajki jedna od najsloženijih industrija.

PLM sistem mora ispravnom implementacijom poduprijeti sve aktivnosti u razvoju, dijelom (uz poslovni ERP sistem) i u proizvodnji, a mora omogućiti kontrolirani pristup podacima o proizvodu (brodu, motoru, opremi itd.) i svim onim službama u poduzeću (menadžment, prodaja, nabava, marketing, kontrola kvalitete itd.) koje takve podatke povremeno trebaju. PLM rješenje podupire i povezuje programske alate za konstruiranje i izradu tehničke dokumentacije (CAD), za sve vrste strojnih obrada (CAM), za različite analize i simulacije (CAE), za upravljanje svim podacima i procesima kod razvoja i konstrukcije proizvoda (PDM), i konačno za vizualizaciju dijelova, sklopova i cijelih proizvoda za potrebe svih navedenih službi u poduzeću.
PLM sistem, u središtu kojeg je proizvod, svakako ima od svih informacijskih sistema u projektno-proizvodnom poduzeću najznačajniji utjecaj na učinkovitost poslovanja. Zato takvo rješenje jednostavno mora biti kvalitetno. Loš koncept ili loša implementacija PLM sistema, posebno njezina PDM podsistema za upravljanje podacima i procesima, mogu naime gotovo onemogućiti normalan rad. Podcjenjivanje navedenog područja i i nekritičan izbor PLM rješenja mogu za poduzeće imati vrlo loše posljedice, koje se nažalost (npr. spori odaziv sistema, nefleksibilnost kod upravljanja procesima itd) često pokažu tek u zadnjoj fazi implementacije.

Poslovno-tehnički ciljevi PLM sistema

Globalni ciljevi uvođenja PLM sistema su:

• Smanjenje troškova razvoja i proizvodnje
• Povećanje prihoda od prodaje proizvoda

Smanjenje troškova posljedica je sljedećih tehničkih ciljeva PLM rješenja:
• Integrirana CAD/CAE/CAM okolina na svim proizvodnim lokacijama
• Optimizirani procesi u razvoju i proizvodnji
• Jedinstveno upravljanje sa svim podatcima o proizvodu
• Jednostruki unos svakoga podatka
• Integrirano povećanje sastavnice (BOM) za cijeli životni ciklus proizvoda
• Pouzdaniji prijenos podataka u poslovni sistem (ERP)
• Upravljanje i praćenje naknadnih promjena
• Mogućnost kontroliranog uključenja izvanjskih partnera u razvoj proizvoda
U prosjeku se postiže ušteda u razvoju od oko 20%, a posljedično (točniji podatci, manje pogrešaka) i u proizvodnji oko 2%.

Povećanje prihoda u prvom redu je posljedica sljedećih učinaka:
• Skraćeno vrijeme razvoja i proizvodnje („time-to-market“)
• Poboljšana kakvoća i inovativnost proizvoda
• Učinkovitiji marketing i prodaja

SIEMENS PLM u brodogranji:


PLM sistem Teamcenter poduzeća SIEMENS PLM u svijetu je vodeće PLM rješenje za projektno-proizvodne organizacije. Za integriranu primjenu SIEMENS rješenja u brodogradnji vrlo je važno da SIEMENS uspješno podupire i ostala dva važna područja:
• NX – za CAD/CAE/CAM područje
• Tecnomatix – za planiranje i simulaciju postupaka proizvodnje i montaže

Teamcenter
S više od 2,5 milijuna korisnika, Teamcenter je u svijetu posve vodeća aplikacija za upravljanje projektnim podacima i procesima u razvoju najvećih tvrtki automobilske, avionske, elektroničke i drugih industrija.
PDM podsistem programa Teamcenter svakako predstavlja središte čitavog PLM sistema, koji opskrbljuje neposredno ili putem poslovnog ERP sistema sve kojima podatci o proizvodu (povremeno) trebaju.
Teamcenter ima i sljedeće opcijske module:
• Project Management – integrirano upravljanje projektima i podatcima (npr. elektroničko odobrenje nekoga sklopa automatski pomakne status projekta; u protivnom aktiviraju se upozorenja svima koji to moraju znati)
• Requirement Management – baza i nadzor projektnih zahtjeva. Omogućuje uspostavu relacija između zahtjeva i sistema, na koje pojedini zahtjev utječe, i tako brzu analizu utjecaja promjene nekog zahtjeva
• Options & Variants – za jednostavno vođenje više inačica istoga proizvoda ili podsklopa
• Change Management – za procesiranje i praćenje naknadnih promjena, s očuvanjem svih potrebnih podataka – tko, kad i zašto je tražio, odobrio i izvršio promjenu
• Sourcing & Supplier Management – za upravljanje i prikupljanje ponuda, te smanjenje troškova nabave materijala i opreme
Naravno, već sa svojim baznim PDM modulom Teamcenter osigurava definiciju tokova procesa u razvoju i konstrukciji („workflows“), tako da svatko automatski na svoje mjesto dobije zadatak, koji mora izvršiti, sa svim potrebnim pratećim podatcima i dokumentima. „Pravi podatak, u pravo vrijeme, na pravome mjestu“ – to je moto uspješne implementacije sistema Teamcenter.
Kako projekt napreduje, tako se integrirano kreira sastavnica dijelova (BOM) koja se dopunjuje kroz cijeli životni ciklus proizvoda/broda/motora…, i posebno zavodi kao konstrukcijska, tehnološka, proizvodna itd. Kao takve, točne i zaštićene od neovlaštenih intervencija, prenose se u poslovni ERP sistem.
Vizualizacija modela i sklopova jedna je od najvažnijih funkcija svakoga PLM sistema. Kako SIEMENS raspolaže s posve vodećim mogućnostima vizualizacije modela (putem vlastitoga formata, JT zapisa, koji je u automobilskoj industriji postao defacto standard), to sistemu Teamcenter daje presudnu dodatnu težinu. Svi (koji na to imaju pravo), u poduzeću ili izvanjski partneri, mogu putem standardnog web-sučelja, u svako doba pogledati bilo koji dio konstrukcije ili nekoga sistema, u fazi razvoja ili kasnije, provjeriti dimenzije i zapisati svoje napomene.
Dakako, da se ni sva poduzeća, pa ni sva brodogradilišta ne odluče nabaviti i implementirati sve navedene opcije. Ali je osnovni PDM sistem, s potrebnom razinom vizualizacije, nužan za učinkovito i pouzdano korištenje CAD/CAM sistema, pogotovo kada više ljudi i timova surađuje na zajedničkim projektima.

NX Ship Design

Program NX poduzeća SIEMENS predstavlja novu generaciju integriranoga CAD/CAE/CAM sistema, te je rezultat višegodišnjeg razvoja i udruživanja SIEMENS-ovih vrhunskih tehnoloških rješenja iz najpoznatijih aplikacija: Unigraphics (NX preuzeo matematički kernel Parasolid, CAM rješenja i tehnologiju rada s velikim sklopovima), I-DEAS (preuzeti FEM pred/post, skicirka, korisničko sučelje), Imageware (posve vodeći algoritmi za rad sa spline površinama); NX Nastran (računski modul za MKE analize). Svakako, da se program NX svrstava među danas u svijetu svega dva, možebitno tri, tzv. „high-end“ CAD/CAE/CAM sistema. Takvi sistemi danas u osnovi koriste tijelo kao opis geometrije (solid model), jer je to jedini opis koji sadrži sve potrebne informacije za sve dalje potrebne aplikacije u razvoju i proizvodnji. Pritom je za primjenu u brodogradnji posebno važno, da se u programu NX uspješno može raditi sa sklopovima od nekoliko desetaka tisuća dijelova, pa i više, što drugim CAD programima pravi ozbiljne teškoće.

Takva funkcionalno najšira i najdublja programska osnova, zasnovana na najsuvremenijim matematičkim načelima, poslužila je kao ishodište i za dodatne aplikacije, važne također za brodogradnju (NX Shape Studio – za izglađivanje forme i industrijski dizajn, NX Routing – za konstruiranje cjevovoda i kabelskih trasa). Uz to su razvijene za brodogradnju posve specifične aplikacije, kako bi se mogli maksimalno ubrzati inženjerski postupci, koji su uobičajeni kod opisa globalnog rasporeda na brodu, njegove konstrukcije, različitih sustava i podsustava, i konačno svih potrebnih pojedinosti na brodu.

Programski paket NX Ship Design tako sadrži sljedeće programske alate:
a) Posebni translatori za preuzimanje podataka iz programa za izradu konceptnih rješenja (Napa, Tribon, AutoShip). Razmjerno grubi opis u programu NX izglađuje se vrhunskim matematičkim algoritmima u konačnu formu trupa, na što se dodaje još izvanjski oblik nadgrađa.
b) Programski alati za prostorno 3D kreiranje općega plana broda, pa iz toga izrada 2D rasporeda po palubama, koje mogu biti ravne ili dvostruko zakrivljene (u poprečnom i uzdužnom smjeru).
c) Automatski generatori prostorne mreže za definiranje oblika poprečnih rebara (okvira i poprečnih pregrada), počevši od pramca prema krmi. Programirani su i postupci za brzo i jednostavno definiranje uzdužnih nosača i samih uzdužnjaka – bočnih (od dna prema gornjoj palubi) i palubnih (od lijevog prema desnom boku).
d) Slijede postupci za izradu „glavnog rebra“ za potrebe klasifikacijskih društava
e) …i nakon odobrenja postupci za detaljnu razdradu strukture broda. Za tu fazu su predviđene posebne naredbe koje omogućuju definiranje za brodogradnju specifične konstrukcijske značajke („design features“), kao što su: prolazi za uzdužnjake, zakrpe, koljena itd. Također se mogu koristiti knjižnice s parametriziranim dimenzijama takvih značajki. Razradu ostalih brodskih sustava naravno prati i konstrukcija cjevovoda i kabelskih trasa. Predaleko bi nas odvelo potanko opisivanje mogućnosti NX Routing sistema. Riječ je o sistemu koji integrira logičke funkcije (npr. iz električnih shema) s fizičkim 3D razvodom, i pri traženju optimalnih putova uzima u obzir preddefinirane kriterije nedopuštenih situacija, odnosno potrebnih zračnosti kod mimolaženja s drugim razvodima ili s elementima strukture broda. Već kod samog konstruiranja izračunavaju se potrebne duljine cijevi ili kabela, i konačno podatci nadopunjuju s parametrima za tehnologiju izrade (krivljenja)
f) Nakon razrade svih sistema i pojedinosti – ako se zadržimo na čeličnoj građi – slijedi priprema za proizvodnju. Označuju se zavari, a program NX sam predvidi potrebne obrade i skraćenja elemenata konstrukcije. Na kraju se dodaju oznake za montažu i linije za krivljenje limova. Tako definirani dijelovi konstrukcije zatim se unutar programa NX (i Teamcenter PDM baze) raspoređuju na način, da se svaki dio konstrukcije nalazi u svojoj datoteci.

Tecnomatix:

Posve ukratko – u velikim proizvodnim sistemima kapaciteti proizvodnje (resursa i materijala) sve se više žele pouzdanije planirati, provjeravati pa i numerički simulirati. Veliki proizvođači to sve više i zahtijevaju od svojih dobavljača, kako bi bili sigurni da će im biti u stanju dobaviti potrebne količine dijelova u zahtjevanom vremenu.

Upravo je to svrha SIEMENS programskog sistema Tecnomatix – planiranje proizvodnje ovisno o raspoloživim resursima i simulacija montaže većih sklopova. Zato je predmetom velikog zanimanja i brodograđevne industrije. Zbog zaista mnogo podataka, koji su potrebni za planiranje i simulaciju proizvodnje, Tecnomatix radi u tijesnoj sprezi sa sistemom Teamcenter i njegovom bazom.

Zaključak:

Iznimno su teški zahtjevi koje pred PLM sistem postavlja brodograđevna industrija. Iz svega navedenog više je nego očito, da mnoga vodeća brodogradilišta nisu slučajno izabrala SIEMENS kao glavnoga partnera u izgradnji tehničkog informacijskog sistema. Među mnogim razlozima, sigurno su sljedeći najpresudniji, pa ih istaknimo još jedanput:

• Sposobnost programa NX za rad s vrlo velikim sklopovima
• Neusporedive mogućnosti sistema Teamcenter u oblasti upravljanja podatcima i njihove vizualizacije
• Otvorenost programa NX i Teamcenter da se nadopune pojedinim rješenjima specifičnima za brodogradnju (ili čak pojedino brodogradilište)

Autor teksta: Mr. Sc. Bojan Veselić

Leave a Reply