ВВЕДЕНИЕ 5
1 Современные цифровые тенденции 7
1.1 Технологии построения цифровых предприятий 8
1.2 Предпосылки возникновения 12
2 Создание цифровой модели предприятия 13
2.1 Имитационное моделирование 13
2.2 Построение модели участка производства 17
2.3 Работа в PLANT SIMULATION 19
3 Проектирования участка автоматизированного производства 35
3.1 Формирование маршрута технологических операций 36
3.2 Имитационные модели роботизированных систем 39
3.3 Результаты моделирования 41
3.4 Экономическое обоснование 44
3.5 Технико-экономическое обоснование 45
3.6 Затраты на электроэнергию 46
3.7 Расчет фонда заработной платы разработчикам 47
3.8 Затраты на оборудование станочного парка 48
3.9 Затраты на оборудование транспортно-накопительной системы 49
4 Смета затрат на разработку и реализацию транспортно-накопительной
системы участка автоматизированного производства 51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 56
Сегодня наш мир стоит на пороге четвертой промышленной революции или как ее называют чаще “Индустрия 4.0”. Концептуально “Индустрия 4.0” основана на массовом внедрении киберфизических систем в производство. Кибер-физические системы - это технологическая концепция, представляющая собой интеграцию вычислительных ресурсов в физические процессы. Говоря более простым языком, это концепция, при которой устройства будут сами обмениваться данными и взаимодействовать друг с другом с помощью стандартных интернет-протоколов без участия человека в этом процессе. В свою очередь данные таких взаимодействий в дальнейшем могут быть использованы для прогнозирования, самонастройки и адаптации к изменениям.
Существует большое количество инструментов дискретного имитационного моделирования, которые позволяет создавать цифровые модели логических систем (например, производства) для определения характеристик системы и оптимизации ее производительности. Созданные цифровые модели позволяют проводить эксперименты и прорабатывать сценарии «что, если» без вмешательства в работу существующих производственных систем или (при использовании в процессе планирования) задолго до внедрения реальных систем. Обширный набор аналитических инструментов (анализ узких мест, статистические данные и графики) помогает оценить различные сценарии производства. Обеспечивается возможность оптимизации материалопотоков, использования ресурсов и логистики на всех уровнях планирования производства, от глобальных производственных объектов до региональных заводов и отдельных производственных линий.
На сегодняшний день активными исследованиями и внедрением технологий четвертой промышленной революции в производство являются такие мировые компании как: Siemens, Cisco Systems, IBM, Oracle, Microsoft, SAP, BMW, Boeing и многие другие. Все эти компании активно используют современные технологии и достижения научно-технического прогресса для решения вопроса, называемого “Цифровизацией производства ”, именно цифровизация и создание цифровых моделей предприятий является главным предметом дальнейшего исследования.
Целью работы является: Изучение процессов создания цифровых предприятий с помощью средств имитационного моделирования.
Задачи, решаемые в работе:
- Обзор современных средств и технологий применяемых в создании цифровых предприятий;
- Обзор литературы о процессах имитационного моделирования;
- Изучение программной среды имитационного моделирования Tecnomatix Plant Simulation;
- Формирование структурных вариантов транспортно¬накопительных систем участка автоматизированного
производства;
- Разработка имитационных моделей производственного процесса в программной среде Tecnomatix Plant Simulation.
Целью данной работы являлось создание цифровых моделей предприятий.
В ходе выполнения работы было произведено исследование современных технологических тенденций, относящихся к процессам цифровизации производственных процессов.
Составной частью создания цифровых моделей предприятий, является работа в средах имитационного моделирования. Для этой цели была выбрана современная и актуальная программная среда Siemens Tecnomatix Plant Simulation. Созданные модели легко могут быть изменены под любую номенклатуру изделий, и могут быть использованы для анализа работы в различных условиях.
В ходе начального этапа создания “цифрового предприятия” были разработаны три структуры участка автоматизированного производства. По полученным данным имитационного моделирования, наиболее рациональным был признан третий вариант структуры УАП.
Однако экономический расчет затрат, на разработку и реализацию, показал другие результаты. На основании расчета, структурой требующей наименьших вложений является первая.
Руководствуясь подведенными итогами можно сделать вывод о том, что если целью внедрения на “цифровое предприятие” участка автоматизированного производства является повышение
производительности, то можно остановить свой выбор на третьей структуре, если же цель внедрение, система с наименьшими расходами, то наиболее подходящей будет первая структура.
