Symulacja procesów produkcyjnych

Damian Krenczyk, Paweł Pawlewski, Dariusz Plinta

ISBN: 978-83-208-2502-2

Pages: 312
Publication date: 2022
Place publication: Warszawa
Publication: I
Binding: paperback
Format: B5

Symulacja i wizualizacja 3D wskazywane są jako jeden z filarów technologicznych nowoczesnego przemysłu, który na naszych oczach podlega procesom transformacji w kierunku dogłębnej cyfryzacji procesów w całym łańcuchu wartości, będącej „sercem” koncepcji Przemysłu 4.0. W książce autorzy starali się pokazać nie tylko możliwość jakie daje dzisiaj technologia symulacyjna, w szczególności dyskretne systemy symulacyjne w obszarze szeroko rozumianego zarządzania produkcją i procesami pomocniczymi, lecz także pokreślić rolę jaką odgrywa (i będzie odgrywać) symulacja w Przemyśle 4.0. W związku z tym znajdzie w niej Czytelnik podstawowe informacje wprowadzające w zagadnienia modelowania i symulacji, kompleksowy przegląd zastosowań symulacji od poziomu produktu przez proces wytwarzania, aż do poziomu fabryki, w kontekście ich ścisłego powiązania z pozostałymi technologiami Przemysłu 4.0. Pokazano obszary wzajemnego przenikania symulacji z koncepcjami realizacji systemów cyber-fizycznych, cyfrowego bliźniaka, pionowej i poziomej integracji systemów, analiz big data, IoT, jak również rzeczywistości rozszerzonej czy rzeczywistości wirtualnej. Wskazano rolę i znaczenie symulacji i rozwiązań informatycznych z nią związanych w zastosowaniach wspomagających firmy w realizacji mapy drogowej do transformacji cyfrowej i automatyzacji przedsiębiorstw produkcyjnych w kierunku wdrażania koncepcji Przemysłu 4.0.

Omawiane w poszczególnych rozdziałach obszary i zakresy zastosowań symulacji obejmują przykłady od konkretnych praktycznych zastosowań w rozwiązywaniu problemów, przed którymi stają inżynierowie i zarządzający procesami w firmach wytwórczych, poprzez implementacje w warunkach laboratoryjnych na poziomie proof of concept, aż do nowych koncepcji i wskazania ich potencjału w przyszłych zastosowanych i obszarach.

Przedstawione koncepcje, jak również zaprezentowane wyniki badań naukowych i przemysłowych, poparte są odniesieniami do źródeł, w których Czytelnik może znaleźć dodatkowe informujcie, pogłębić swoją wiedzę z często bardzo specjalistycznych zagadnień w kontekście Przemysłu 4.0.

Książka obejmuje wybrane treści wykładowe z obszarów modelowania i symulacji procesów produkcyjnych wspierające kształcenie studentów na kierunkach politechnicznych związanych z inżynierią produkcji, inżynierią maszyn, logistyką i informatyką, a także z mechatroniką oraz automatyką i robotyką. Książka jest również przeznaczona dla szerokiego grona menedżerów produkcji, w szczególności inżynierów procesów, inżynierów ciągłego doskonalenia i logistyków, którzy poszukują skutecznych metod i narzędzi wspomagających projektowanie i doskonalenie systemów produkcyjnych, a także rozwiązań wspomagających transformację cyfrową w kierunku koncepcji inteligentnej fabryki i Przemysłu 4.0.

WSTĘP

I. WPROWADZENIE

1. Modelowanie i symulacja

1.1. Podstawy modelowania i symulacji

1.2. Rodzaje symulacji

1.3. Gry symulacyjne

1.4. Etapy realizacji projektów symulacyjnych

1.5. Nowe technologie w symulacji

1.6. Podsumowanie

II. SYMULACJA PRODUKTU

2. Projektowanie nowego produktu

2.1. Proces projektowania

2.2. Parametryzacja modelu produktu

2.3. Praktyczny przykład modelowania nowego produktu

2.4. Podsumowanie

3. Modelowanie i symulacja w projektowaniu produktu

3.1. Systemy komputerowe wspomagające projektowanie produktu

3.2. Zaawansowane techniki projektowania

3.3. Modelowanie adaptacyjnych części i zespołów produktu

3.4. Prototypowanie wirtualne i fizyczne

3.5. Podsumowanie

III. SYMULACJA PROCESU

4. Projektowanie/przeprojektowywanie procesu

4.1. Projektowanie procesu

4.2. Pomiar procesu

4.3. Równoważenie procesu

4.4. Doskonalenie procesu

4.5. Podsumowanie

5. Modelowanie i symulacja w projektowaniu/przeprojektowywaniu procesu

5.1. Model koncepcyjny

5.2. Metody poprawiania reprezentacji procesu rzeczywistego

5.3. Równoważenie procesu produkcyjnego

5.4. Modelowanie zakłóceń

5.5. Scenariusze eksperymentów symulacyjnych i optymalizacja

5.6. Systemy komputerowe wspomagające projektowanie/przeprojektowywanie procesu − Arena, FlexSim, Simulation Plant, Simio, Anylogic

5.7. Podsumowanie

IV. FABRYKA – SYMULACJA WIELU PROCESÓW

6. Projektowanie/przeprojektowywanie fabryk

6.1. Fabryka

6.2. Modelowanie i symulacja przy projektowaniu fabryk

6.3. Podsumowanie

7. Zarządzanie fabryką – wieloma procesami

7.1. Planowanie i sterowanie produkcją z wykorzystaniem symulacji

7.2. Integracja systemów wspomagających zarządzanie produkcją z systemami symulacyjnymi

7.3. Podsumowanie

V. TECHNOLOGIE PRZEMYSŁU 4.0

8. Generowanie modeli symulacyjnych

8.1. Potrzeba automatycznego generowania modeli

8.2. Metody automatycznego lub półautomatycznego generowania modeli symulacyjnych

8.3. Dostęp do danych w procesie tworzenia modeli symulacyjnych

8.4. Interfejsy wymiany danych i wewnętrzne języki programowania

8.5. Konwersja danych na kod modelu symulacyjnego

8.6. Przykład praktyczny

8.7. Podsumowanie

9. Technologie wspierające symulacje

9.1. Systemy inteligentnej fabryki

9.2. Cyfrowe bliźniaki

9.3. Praktyczne zastosowanie dyskretnych modeli symulacyjnych w implementacji cyfrowego bliźniaka

9.4. Zastosowanie algorytmów uczenia maszynowego i symulacji dyskretnej w implementacji systemów cyber-fizycznych

9.5. Podsumowanie

10. Cyfrowa fabryka

10.1. Koncepcja cyfrowej fabryki

10.2. Etapy tworzenia cyfrowej fabryki

10.3. Systemy informatyczne wspierające tworzenie cyfrowej fabryki

10.4. Przykłady analiz produkcyjnych przeprowadzanych z wykorzystaniem modeli cyfrowej fabryki

10.5. Podsumowanie

11. Wirtualna i rozszerzona rzeczywistość

11.1. Ogólna charakterystyka digitalizacji rzeczywistych systemów

11.2. Systemy wirtualnej i rozszerzonej rzeczywistości (sprzęt i oprogramowanie)

11.3. Przykłady stosowania technologii rozszerzonej rzeczywistości

11.4. Podsumowanie

PODSUMOWANIE – DOKĄD ZMIERZAMY

BIBLIOGRAFIA

SŁOWNIK WAŻNIEJSZYCH POJĘĆ

INDEKS

Damian Krenczyk

Dr hab. inż. Damian Krenczyk, prof. PŚ – profesor w Katedrze Automatyzacji Procesów Technologicznych i Zintegrowanych Systemów Wytwarzania na Wydziale Mechanicznym Technologicznym Politechniki Śląskiej. W swojej działalności naukowo-badawczej koncentruje się na zagadnieniach związanych z zastosowaniem modelowania i symulacji dyskretnej we wspomaganiu podejmowania decyzji w zarządzaniu produkcją, integracją systemów planowania produkcji z systemami symulacyjnymi, automatycznym generowaniem modeli symulacyjnych oraz tworzeniem bliźniaków cyfrowych. Autor lub współautor ponad 180 publikacji naukowych. Autor cyklu wykładów i prezentacji o tematyce modelowania i symulacji procesów produkcyjnych w kontekście zagadnień Przemysłu 4.0, m.in. w ramach projektów Inkubator Liderów Przemysłu 4.0 oraz Demonstrator Przemysłu 4.0, realizowanych w ramach współpracy ze Śląskim Centrum Kompetencji Przemysłu 4.0. Kierownik i główny wykonawca prac naukowo-badawczych realizowanych na zlecenie przemysłu obejmujących badania ukierunkowane na identyfikację ograniczeń, tworzenie koncepcji rozwoju oraz doskonalenie systemów produkcyjnych. Członek komitetów programowych, organizacyjnych i prelegent wielu międzynarodowych i krajowych konferencji naukowych. Członek Polskiego Towarzystwa Zarządzania Produkcją.

Paweł Pawlewski

Dr hab. inż. Paweł Pawlewski, prof. Politechniki Poznańskiej -

profesor Politechniki Poznańskiej, doktor hab. nauk technicznych budowa i eksploatacja maszyn, inżynieria produkcji. Autorem lub współautor ponad 150 artykułów naukowych, w tym książki „Reengineering”. W latach 1994-2008 w firmie vMACH Engineering zarządzał zespołem tworzącym oprogramowanie do projektowania konstrukcji mechanicznych wdrożonych w min. VW-Wolsburg, VW-Shanghai, Audi-Ingolstadt, Seat-Barcelona, Porsche-Stuttgart, BMW –Munchen. W latach 2009-2011 współpracował z AMC Polska w zakresie symulacji i optymalizacji procesów z wykorzystaniem Witness. Od 2011 kierownik Ośrodka Symulacji i Optymalizacji Procesów Logistycznych i Produkcyjnych na Wydziale Inżynierii Zarządzania Politechniki Poznańskiej. Inicjator wprowadzenia na rynek Polski oprogramowania FlexSim. Od 2011 – partner FlexSim Software Products Inc. (USA). Autor programu Lean/3D do projektowania intralogistyki i systemów produkcyjnych - LogABS. Od 2017 roku członek zarządu Atres Intralogistics sp. z o.o. Od 2020 roku aktywnie uczestniczy w działaniach HPC4Poland Digital Twin węzła innowacji cyfrowych DIH. W kontekście Industry 4.0 jego główne zainteresowania to Lean w Industry 4.0, modelowanie, symulacja, tworzenie cyfrowych bliźniaków (procesowych) całych fabryk.

Dariusz Plinta

Dariusz Plinta, PhD Dsc BEng, Professor in the ATH University of Bielsko-Biala – employed in the Chair of Production Engineering, in the Faculty of Machine Construction and Information Technologies there. His interests include, among other things, problems of designing and organization of manufacturing systems using digital factory tools, including software for modelling and simulation of manufacturing processes. Author and co-author of over 100 scientific publications in the area of improving manufacturing systems. Teaches in organization of manufacturing systems and information technologies supporting the modelling of products and manufacturing processes.

Odbiór osobisty	0 €
Kurier Inpost	4 €
Kurier FedEX	4 €
Inpost Paczkomaty	4 €
Free delivery in Reader's Club	from 47 €