Potenciálfelismerés, megvalósíthatósági ellenőrzés és alkatrész-optimalizálás lemezmegmunkáláshoz.
Az Optimate a lemezalkatrészek gyártásában kíván nagyobb megbízhatóságot teremteni a folyamatok során. A kulcs egy felhőalapú webes alkalmazás a lemezalkatrészek elemzésére és optimalizálására. Az automatizált potenciálfelismeréssel és az integrált újratervezéssel ellátott AI-alapú alkatrész-optimalizáló rendszer eddig egyedülálló a piacon, és támogatja a digitalizációt az Ipar 4.0 és a Smart Factory felé vezető úton. A jövőben további webáruházak és piacterek is csatlakozhatnak majd a rendszerhez.
Hozzáférés az optimalizációs platformhoz – A felhasználó az Optimate honlapon keresztül lép be az alkalmazással az optimalizálási platformra. Bejelentkezés után a szolgáltatások között megtalálható a két termék: Az alkatrészelemzés a potenciálfelismeréssel és az automatikus alkatrész-optimalizálás, azaz a tényleges újratervezés.
Ahhoz, hogy a hajlítás ne töréssel végződjön, a lemezfeldolgozásban nagyfokú szaktudásra van szükség. Ez a tudás azonban leginkább a fokozatosan nyugdíjba vonuló, tapasztalt lemezipari szakemberek birtokában van. Az ilyen dolgozók távozásával eltűnik a hosszú évek alatt szerzett műszaki tapasztalat.
A stuttgarti székhelyű Optimate start-up vállalkozás azt a feladatot tűzte ki, hogy digitalizálja az évtizedek alatt felhalmozódott lemezmegmunkálási ismereteket. Ez igazi kihívásnak bizonyult, tekintve, hogy a lemezfeldolgozás milyen sokrétű. „Felismertük ezt a problémát, és „digitális tanácsadási szolgáltatás” formájában szerettünk volna hozzáférést biztosítani a több évtizedes lemezipari szakértelemhez” – emlékszik vissza Jonas Steiling vezérigazgató és társalapító az Optimate két évvel ezelőtti kezdeteire. Ez az elképzelés azóta valósággá vált a lemezalkatrészek elemzését és optimalizálását szolgáló digitális megoldással. A felhasználóknak többé nem kell kockáztatniuk azzal, hogy olyan alkatrész kerül a gyártásba, amelyet esetleg egyáltalán nem, vagy csak magas költséggel lehet legyártani. „Nemcsak a tervezésnek és az előkészítésnek adunk nagyobb folyamatbiztonságot, hanem az ügyféllel való időigényes konzultációk és a drága, kézi újratervezések kora is a múlté” – fogalmaz Jonas Steiling, immár gyakorlati tapasztalatból.
Az Optimate vezérigazgatója, Jonas Steiling új számlázási lehetőségeken is gondolkodik: „Jelenleg két átalánydíjas modellünk van különböző funkciókkal a felhőplatformhoz, valamint egy vállalati csomag a közvetlen API-kapcsolathoz. A jövőben azonban az optimalizálási potenciálban és a tényleges költségmegtakarításban való profitrészesedést is el tudnám képzelni.”
Alkatrészek elemzése a felhőalapú alkalmazáson keresztül
Az Optimate felhőmegoldása két termékből áll: a megvalósíthatósági ellenőrzésből és az alkatrész-optimalizálásból. Első lépésben a felhasználó STEP vagy SolidWorks formátumban feltölti a lemezalkatrészét a felhőalapú webes alkalmazásba. Egyszerre több 3D-s CAD-fájl is feltölthető és elemezhető. Anyagként szerkezeti acél, rozsdamentes acél és alumínium választható. Néhány másodpercen belül az egyes lehetséges alkatrészek felsorolásra kerülnek. Egy erősen optimalizálható alkatrész több mint 30%-os költségmegtakarítást hozhat, míg egy jól optimalizálható alkatrész akár 20%-os megtakarítást is. „A felhasználó most már felfedezheti az optimalizálási lehetőségeket ott, ahol korábban nem volt minden átlátható a termékekkel kapcsolatban, valamint az újbóli átnézésre érdemes területek is megjelenítésre kerülnek.” – magyarázza az Optimate vezérigazgatója.
TruBend 5130 – A modern élhajlítógépek ma már gyakran automatizáltak és robotos kiszolgálással is rendelkeznek. De mit ér a legjobb automatizálás, ha minden második alkatrészt nem lehet legyártani? A digitális megvalósíthatósági ellenőrzés és az automatizált alkatrész-optimalizálás megakadályozza az ilyen eseteket.
Az Optimate szolgáltatás másodperceken belül felismeri az optimalizálási lehetőségeket, és jelzi az esetleges tervezési hibákat. A potenciálfelismeréssel párhuzamosan a háttérben egy megvalósíthatósági ellenőrzés is fut, amely biztosítja, hogy minden egyes alkatrész gyártása is biztonságosan elvégezhető legyen. Ha hiba lép fel, akkor az alkatrészen a megfelelő területek figyelmeztetésként színes jelölést kapnak. Bár a deformációk gyakran befolyásolják az alkatrész megjelenését, a kiadott figyelmeztetések nagy része megakadályozza, hogy a gyártásban dolgozó munkás egyáltalán le tudja gyártani az adott alkatrészt. Ha például a minimális peremhossz nem lett kialakítva megfelelően, és a megjelölt perem a hajlítási szögtől, a lemezvastagságtól, az anyagtól és a szerszámpárosítástól függően túl rövid, akkor a perem nem lesz hajlítható. A tervező így a lehető legkorábban értesülhet a zavaró alaksajátosságokról, amelyek a 3D grafikán piros színnel lesznek jelölve.
Hajlított lemez rövidebb peremmel – Túl rövid hajlítás. A megvalósíthatósági ellenőrzés észleli a hibát, és megjelöli azt. Egy gombnyomással a peremet a minimális hosszúságra állítja, és a módosított CAD fájl máris letölthető.
Munkadarab-optimalizálás, gombnyomásra
De mire jók a figyelmeztetések, ha azokat kézzel kell kijavítani? Az Optimate egyik fő funkciója az egy gombnyomással azonnal elkészülő tervezési javaslat az alkatrész gyártására. „Egyetlen kattintás után az optimalizáló grafika megjeleníti a minimális méretre meghosszabbított peremet” – pontosít Jonas Steiling. Ennek előnye, hogy a tervező és a munkaelőkészítő személyzet mindig az optimalizált célállapottal párhuzamosan jelenítheti meg a tényleges munkadarab állapotát. A felhasználók mostantól az adaptált alkatrészt közvetlenül STEP- vagy SolidWorks-fájlként letölthetik és importálhatják a CAD-programjukba. Ahhoz, hogy az egész rendszer megfelelően működjön, a meglévő hajlítószerszámokat kezdetben be kell vinni az egyéni felhasználói profilba. Ez megakadályozza, hogy olyan optimalizálási javaslatok szülessenek, amelyekhez nem áll rendelkezésre a szükséges szerszámkészlet.
Mesterséges intelligencia több, mint 90 %-os pontossággal
A start-up csapat saját fejlesztésű mesterséges intelligenciája az optimalizálási lehetőségek azonosítására született. Az AI algoritmus mintegy 60 különböző jellemzőt tartalmaz, amelyekkel nagyjából minden fémlemez alkatrész leírható. „92 százalékos pontossággal meg tudjuk jósolni, hogy van-e optimalizálási potenciál, még olyan alkatrészek esetében is, amelyeket az AI azelőtt még soha nem látott” – magyarázza Jonas Steiling. Minél több felhasználó tölti fel alkatrészeit a felhőalapú alkalmazásba, annál „okosabb” lesz végül az AI. „Folyamatosan képezni akarjuk a mesterséges intelligenciát, hogy az eredmények pontossága folyamatosan növekedjen”. Az Optimate a jelenleg fennmaradó 8%-ra is gondolt: Ha a felhasználók elérik a rendszer határait, akkor közvetlenül a felhőplatformon keresztül a „Tanácsadási szolgáltatások” gombra kattinthatva az Optimate csapatával is kapcsolatba léphetnek.
Lemezalkatrész az Optimate cloud alkalmazásban történő optimalizálás előtt és után.
Az AI mindig felismeri az optimalizációs potenciált
Gyakran a megvalósíthatósági ellenőrzés nem észlel semmilyen problémát, vagyis az elemzett alkatrész elvileg gyárthatóként jelenik meg. A mesterséges intelligencia viszont lényegesen nagyobb optimalizálási potenciált ismer fel. Miért is ne használná ezt a szoftvert amikor néha teljes, egyébként felesleges gyártási műveletelemeket is el lehet kerülni, emellett költségmegtakarítást is el lehet érni a segítségével? Hogyan lehet egy lemezalkatrészt a rendszer támogatásával újratervezni? A start-up erre is kitalált és kifejlesztett egy okos megoldást: az automatizált optimalizálást. A megfelelő CAD modellek nagyon egyszerűen feltölthetők a rendszerbe. A háttérben a 3D-s testet 2D-s reperezentációvá hajtogatják ki. Ezután a modell grafikus leírása következik, amelyben minden felületnek van egy kapcsolattípusa a szomszédos felületekkel. Ezeken a rajzokon az Optimate alternatív tervezési módszereket generál az alkatrészhez, és megjeleníti a legmegfelelőbbeket. Minden egyes ilyen változathoz automatikusan lefut egy stabilitásvizsgálat és egy költségszámítás.
Lemezkonzol – Több mint 40%-os optimalizálási potenciállal rendelkező fémlemez konzol: balra lent az eredetileg tervezett alkatrész hegesztett kötéssel, jobbra hegesztés nélkül, a hátsó falon lévő kivágással.
Példa egy lemezből készült konzolra (lásd a fenti ábrát): Az ügyfél által feltöltött eredeti alkatrész mellett olyan tervezési változatok is születnek, amelyek az eredetileg tervezett hegesztési varratot egy hajlítással helyettesítik. A hegesztési varrat kiváltásához egy nyílást helyezünk a darabba, így az hajlítással előállítható. Az alkatrész stabilitását ezáltal a hajlításból és nem a hegesztési varratból nyeri. A hegesztési folyamat teljesen kiküszöbölhető, és így egy teljes munkafolyamattal rövidebb lehet a gyártás, ami több mint 40 %-os költségmegtakarítást eredményez a tartó esetében.
„Ha egy ilyen alkatrészt ezután nagyobb tételben gyártanak, a költségmegtakarítás még jelentősebb” – mondja Jonas Steiling. A platform ezután ennek az alkatrésznek a kiterített változatát is megjeleníti: A 2D terítékben a hegesztési varratok narancssárga színnel, a hajlítások zöld színnel, a belső és külső kontúrok pedig fehér vonalakkal jelennek meg. Megjelenik az anyaghulladék is, mivel ez is fontos szerepet játszhat a költségszámításban.
A felhasználók egy kattintással kiválaszthatják a számukra legmegfelelőbbet az öt javasolt változat közül. A kiválasztott optimalizált változat megjelenik a képernyőn, ahol költségmegtakarítást a modellen jelöli, így pontosan látható, milyen módosításokkal sikerült azt elérni. „A végső döntést továbbra is a tervezőnek kell meghoznia. Mi biztosítjuk a döntések alapját, beleértve az újratervezést és a CAD-adatokat” – hangsúlyozza Jonas Steiling – „eszközeinkkel a tervező a lemezmegmunkálás minden aspektusára vonatkozó széleskörű szakértői ismeretekhez fér hozzá, emellett hosszú távon bővítjük a rendelkezésre álló döntéshozatali képességeket”. Amikor az ügyfél dönt az alkatrész-optimalizálása és újratervezése mellett, az optimalizált alkatrészek teljes folyamatbiztosítottság mellett indulhatnak a gyártásba.
Webshopok és piacterek összekötöttsége
A beszállítók is tisztában vannak ezzel a problémával. Nem ritka, hogy amikor egy ügyfél alkatrészt rendel, annak az árát már kiszámították, holott lehetséges, hogy azt egyáltalán nem lehet legyártani. Különösen a webáruházak üzemeltetői érdekeltek a megvalósíthatóság automatikus ellenőrzésének integrálásában, hogy végső soron a hibás alkatrészek gyártásba kerülését teljes mértékben ki lehessen zárni.
Időközben az Optimate már képes volt a beszállítói környezet különböző webshopjait az API-interfészen keresztül közvetlenül a felhő rendszerhez csatlakoztatni. Az induló vállalkozás a lemezalkatrészek számottevő piactereit is célba vette. Ezek üzemeltetőinek szintén problémát jelent, hogy a felhasználóik számára megfelelő támogatást nyújtsanak. „Az ismertebb piacterek, nemcsak Európában, hanem Ázsiában is, már a mi optimalizációs eszközünket használják a megrendeléseik feldolgozásához” – mondja Jonas Steiling, aki optimistán tekint a még mindig fiatal start-up jövőjébe. „Ezen a területen tapasztaltuk a leginkább, hogy az integrált megvalósíthatósági elemzés hatalmas hozzáadott értéket teremt a webáruházak üzemeltetői számára.”
Bár kezdetben a hangsúly a lemezalkatrészek és a lemezgyártás piacára összpontosul, második lépésben a forgácsoló cégek kerülhetnek majd sorra. „Például, ha egy 3D nyomtatással foglalkozó cég úgy dönt, hogy lemezmegmunkálással is kíván foglalkozni, számukra a mi eszközeink megkönnyítik a lemezipari know-how kiépítését. Ráadásul minden egyes további felhasználóval, és webáruházzal egyre több adat áll az AI rendelkezésére, így a lemezmegmunkálással kapcsolatos tudásadatbázisunk egyre „okosabbá” válik” – zárja gondolatait az Optimate ügyvezető igazgatója.
ForrásOptimate