Комплексный анализ цифрового производственного участка в среде R-PRO с применением имитационного моделирования, виртуальной пуско-наладки и инструментов бережливого производства

Аннотация

Цифровое моделирование производственных участков широко применяется в задачах проектирования технологических систем, однако на практике пространственная компоновка, программирование роботизированных ячеек, анализ производственного потока и контроль качества изделий, как правило, рассматриваются раздельно. Это приводит к тому, что связь между конфигурацией оборудования, логикой управления, характеристиками потока и результатом геометрического контроля остается неявной. В статье предложена методика комплексного анализа цифровой производственной системы, объединяющая четыре взаимосвязанных этапа: построение пространственной модели участка, виртуальную пуско-наладку роботизированной ячейки, аналитику и оптимизацию производственного потока, геометрический контроль готового изделия. Объектом исследования служит цифровая модель участка по производству металлических кронштейнов, реализованная в среде R-Pro. Роботизированная ячейка с манипулятором KUKA описана на уровне исполняемой программы в формате KRL с верифицированными системами координат и дискретной логикой управления захватом. Анализ производственного потока выполнен с применением инструментов VSM, Yamazumi и Spaghetti-анализа; оптимизация направлена на сокращение непроизводительных перемещений без изменения скоростей оборудования. Геометрический контроль реализован в среде PolyWorks с использованием измерительной руки PMT ALPHA ARM. Предложенная методика позволяет рассматривать цифровую производственную систему как целостный объект инженерного анализа, в котором каждый следующий этап опирается на параметры предыдущего. Практическая значимость состоит в возможности применения методики при проектировании и верификации цифровых моделей производственных участков в задачах виртуального ввода в эксплуатацию.