Western Digital Taylanddakı sərt disk istehsal sahəsini genişləndirəndə ilk dəfə zavod meydançasından kənarda montaj xətləri quruldu; 8000 mil məsafədə olan noutbukda idi.
Hər hansı fiziki avadanlıq yeni tikilmiş divarlara yol tapmazdan əvvəl mühəndis qrupları diqqətlə onun virtual həmkarını yaratdılar. Bu rəqəmsal əkiz, şirkətin ən qabaqcıl korporativ sərt disklərinin yığılmasını qüsursuz şəkildə simulyasiya edərək, hər bir alətə, robot qoluna və hətta insan operatorlarının sürətinə qədər əməliyyatları simulyasiya edə bilər. Mühəndislər istehsal xəttinə toxunmadan müxtəlif dizaynları və əməliyyat ssenarilərini tez sınaqdan keçirə bildilər.
Western Digital-ın qabaqcıl analitika üzrə vitse-prezidenti Suraj Rao izah etdi ki, simulyasiya çoxdan istehsalatda əsas element olsa da, rəqəmsal əkizlər konsepsiyası fərqli bir paradiqmadır.
Rao sadə bir misal göstərdi: Ənənəvi modelləşdirmədə bankda növbə vaxtının optimallaşdırılması agentlərin və mövcud kassa terminallarının sayına əsaslanaraq müştərilərin paylanmasının riyazi parametrləşdirilməsinə diqqət yetirir. Bununla belə, rəqəmsal əkiz daha da irəli gedəcək. O, bankın fiziki strukturunu təkrarlayacaq ki, ondan nə qədər insan istifadə edir, həm də ondan necə istifadə edir; bankdaxili müştəri axını.
"Siz real fiziki prosesi simulyasiya etməyə çalışırsınız, o cümlədən riyazi modeldə tutula bilməyən məhdudiyyətlər" dedi Rao. “Riyazi modeliniz sizə başqa bir bank işçisi əlavə etməyinizi bildirsə də, rəqəmsal əkiz sizə başqa sayğacın əlavə edilməsinin həddindən artıq sıxlığa səbəb olacağını və ən yaxşı həllin müştəriləri yükü bərabərləşdirmək üçün müxtəlif vaxtlarda gəlməyə təşviq etmək olduğunu göstərə bilər. ”
Meta kainatdaki fabrik
Bankda növbəni simulyasiya etmək bir şeydir; dünyanın ən qabaqcıl fabriklərindən birini kopyalamaq başqa bir şeydir. Western Digital-in yeni istehsal binasının rəqəmsal əkizinin layihələndirilməsi əməliyyatları simulyasiya etmək üçün lazım olan mürəkkəb məlumatları inteqrasiya etmək üçün sənaye mühəndislərinin, proses mühəndislərinin, sınaq mühəndislərinin və operatorların əməkdaşlığını tələb edirdi.
Bütün bu detallar minlərlə rəqəmsal əkiz parametrləri və onların mümkün birləşmələrini diqqətlə kodlayan Western Digital-in qabaqcıl analitika şöbəsinin baş mühəndisi Laszlo Lenart tərəfindən kodlaşdırılıb.
"Bu modeli çətinləşdirən hissə istehsalın özüdür: bir sərt disk yaratmaq üçün keçməli olan yüzlərlə komponent və proses var" dedi Lenart. “Digər hissə modelin ölçüsü və modelin bütün hərəkət edən hissələridir. Bu, anbardan komponentlərin yığılmasına, yüz minlərlə sınaq rəflərinə, daşınmaya qədər materialların tam axınıdır.”
Lenartın simulyasiyası milyonlarla vahidi - maşınlar, komponentlər, montajlar, robotlar, arabalar və hətta operatorları əhatə edir. Onun laptop ekranına baxmaq çətin Pac-Man oyununa baxmaq kimidir. Obyektlər simulyasiya edilmiş montaj xəttinin dar dəhlizlərində rəvan hərəkət edir, heç vaxt toqquşmur və mükəmməl ahənglə düzülür.
Mühəndislər üçün bu rəqəmsal nüsxə yaradıcı sandbox idi. Ənənəvi olaraq, istehsal sənayesi dəyişikliyin gözlənilməz risklərə səbəb ola biləcəyindən qorxaraq "əgər işləyirsə, ona toxunma" fəlsəfəsini müdafiə etdi, Lenart meneceri, Western Digital-in qabaqcıl analitika direktoru David Gyulai izah etdi.
Gyulai deyir: "Ancaq siz laptopunuzda bütöv bir fabriki modelləşdirdiyiniz zaman istənilən çılğın ideyanı həyata keçirə bilərsiniz. "Siz hər şeyi fərqli etmək üçün potensial yollar tapmağa cəhd edə bilərsiniz, "nə olarsa" ssenarilərini araşdıra bilərsiniz və hətta radikal ideyalar təhlükəsiz şəkildə həyata keçirilə bilər."
Xəbərdarlıq, əlbəttə ki, real nəticələr əldə etmək üçün diqqətlə kodlanmış məlumat bloklarının hər biri qüsursuz olmalıdır.
Bütün bunlar dataya aiddir
Əslən Macarıstandan olan, lakin hazırda ABŞ-da yaşayan Lenart hələ tikilməmiş zavodun yerinə heç vaxt ayaq basmamışdı; gələcək fiziki alətləri də görmədi. Onun bütün simulyasiyası şirkətin dünya üzrə fabriklərindəki yoldaşlarından məlumat almaqdan asılı idi.
"Simulyasiyanın əsas hissəsi tənqidi düşüncə və düzgün suallar verməkdir" dedi. "Simulyasiya yalnız bütün vacib sualları versəniz və düzgün cavablar alsanız tamamlana bilər."
Gülai razılaşır. "Modelləşdirmə çox məlumat tələb edir, buna görə də həm girişdə, həm də çıxışda zibil ola bilər" dedi. "Yaxşı bir modeliniz ola bilər, amma məlumatlarınız zibildirsə, nəticələr zibil olacaq."
“Doğru” məlumatları tapmaq Western Digital-ın Taylanddakı HDD əməliyyatları üzrə qabaqcıl analitika bölməsinin proqram meneceri Rutsamy Sanguangpong idi. Lenartın verdiyi hər suala Sanguangpong fabrik ekspertlərindən cavab almalı idi.
"Bizim problemimiz hər şeyi sıfırdan qurmaq idi" dedi. "Mövcud konveyer xəttimizdən fərqli olan yeni maşınları modelləşdirməliydik."
Əksər layihələr üçün Sangguanpong zavoda gəlib dövr müddəti, məhsuldarlıq, ötürmə qabiliyyəti və ya avtomatlaşdırma səviyyəsi kimi parametrləri ölçə bilər. Burada o, hələ həyata keçirilməmiş maşınlar və proseslər haqqında mütəxəssislərdən ekstrapolyasiya etməli oldu.
"Binada heç bir fiziki əməliyyat olmadığı üçün, biz [qabaqcıl analitika qrupu] simulyasiya modelimizin gözlənilən fəaliyyətlərə uyğun olmasını təmin etmək üçün tapıntılarımızı mövzu üzrə ekspertlərlə təsdiq etməli olduq" dedi.
Verilənlər yalnız alqoritmlərə deyil, həm də insanların ünsiyyətinə və təxəyyülünə arxalanaraq daima modelin içinə və xaricinə axmalı idi.
Sürücülük avtonomiyası
Virtual fabrikin reallaşan diqqətəlayiq nailiyyətlərindən biri avtomatlaşdırılmış idarə olunan nəqliyyat vasitələri (AGV) vasitəsilə montajın avtomatlaşdırılması idi, çünki onlar montaj prosesinə insan müdaxiləsinə olan ehtiyacı əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilərdi. "İnsan müdaxiləsini minimuma endirmək çirklənmə riskini azaldır, sərt diskin keyfiyyətini yaxşılaşdırır" deyə zavodda yığma alətləri hazırlayan Western Digital-ın istehsal texnologiyası üzrə baş meneceri Hisaşi İto izah edir.
"Bundan əlavə," Itou dedi, "əllə işləmə və əllə daşıma baş qurğusunun ultra dəqiq yerləşdirilməsi kimi yüksək həssas komponentləri poza biləcək yüksək zərbələr yaradır."
Lakin layihəni zavodda həyata keçirmək üçün Itu və onun komandası AGV-lərə materialları avtonom şəkildə maşınlara yükləməyə imkan verən yeni fiziki mexanizmlər hazırlamalı idi. Hər bir ideya ayrıca virtual analoq tələb edirdi: bir alət beş komponent, digəri isə min komponent tələb edə bilər.
20-dən çox mühəndis Sanguangpong və Lenart-a məlumat və konsepsiyalar təqdim etdi. Lenartın modelləşdirməsi canlı orqanizm kimi idi, hər gün parametrlər və ideyalarla dəyişir və böyüyürdü.
Bir neçə ay ərzində komandalar maşınların optimal sayına əsaslanaraq təkmilləşdirilmiş material axını hazırladılar, nəticədə istehsal həcmi 15% artdı və dövriyyə müddətində 10% azaldı. Bankdakı xəttdə olduğu kimi, simulyasiya avtomatlaşdırılmış nəqliyyat vasitələrinin optimal sayını və onların marşrutlaşdırma məntiqini tövsiyə edə bilər - ən aşağı kapital xərcləri ilə səmərəliliyi maksimuma çatdıra və robotların yaratdığı tıxacın qarşısını ala bilən “kifayət qədər” model.
"Bizim etdiklərimizi rəqəmsal əkiz olmadan simulyasiya etmək qeyri-mümkün olardı" dedi Itu.
İnsan toxunuşu.
Rəqəmsal əkizlər kimi şirkətin Sənaye 4.0 məlumat əsaslı layihələrinin bir çoxunu idarə edən Rao üçün son bir neçə il ərzində övladlığa götürmə sürəti heyrətləndirici idi.
“[rəqəmsal əkiz] texnologiyası nümayiş etdirildikdən sonra biznes liderləri istehsal mühitində biznes variantlarını qiymətləndirmək üçün çox aşağı qiymətli yanaşma olduğunu başa düşdülər” dedi. "Siz zavodu simulyasiya edən bu uzaq virtual sistemin bütün düymələri ilə oynaya və etməməli olduğunuz bir sıra işləri aradan qaldıra bilərsiniz."
Rao etiraf etdi ki, övladlığa götürmə sürəti əvvəlcə onu təəccübləndirdi, lakin sonradan bu, aydın oldu. "Bu, istehsalda nadir hallarda rast gəlinən, onu düzgün əldə etmək üçün aşağı riskli bir yanaşmadır" dedi.
Lakin onun uğurdan ən böyük qazancı hələ də asan olmamasıdır.
"Məlumatların mövcudluğu baxımından təbii bir maneə var" dedi Rao. “Bundan əlavə, onu dəstəkləmək üçün uyğun biznes prosesinin mövcudluğu və əlbəttə ki, texnologiya həllinin özünün çətinlikləri var. Amma əsasən bu, çətin olur, çünki lazımi bacarıqlar yoxdur”.
Rəqəmsal əkizlər üzrə ekspertlərdən ibarət komanda toplayan Gyulai razılaşdı. “Prosesləri izləmək çox çətindir, çünki əməliyyatlar çox dinamikdir. Təfərrüatları öyrənə bilən insanlar lazımdır” dedi.
"Hər şey düzgün məlumat, domen biliyi, komanda işi və insan intuisiyasına əsaslanır."
