Simulace navazujících pracovních úkonů pracovníků

Simulace navazujících pracovních úkonů pracovníků Tagy: Simulace
| Publikováno dne

Navzdory neustálým inovacím v robotizaci a automatizaci výrobních procesů, dosažení plně autonomní výroby bez lidských zdrojů je stále hudbou vzdálenější budoucnosti. Montážní pracovníci jsou ve výrobě stále přítomni, přičemž komplexita vyráběných produktů se neustále zvyšuje. Rovněž se zvedají tlaky na efektivitu výroby a všech s ní souvisejících procesů.

Za standardní se dnes považují simulace výroby robotických pracovišť, stejně jako individuálních pracovních úkonů pracovníků. Problém ovšem nastává v případě potřeby simulace pohybu pracovníka vykonávajícího postupně několik navazujících typů pracovních operací. Pokud se tento typ simulací provádí, tak zpravidla historicky "naživo" na prototypech nových linek. Tento způsob je již z podstaty finančně a časově neefektivní, navíc jeho konečným výstupem je mnohdy jen soubor textových pravidel. Moderní alternativou je provádění simulací digitálně, s využitím obecných možností simulací ve virtuální realitě poskytovaných populárními herními enginy Unity a Unreal.

Právě tímto směrem se vydal i koncern Mercedes / Daimler splolečně s dalšími 20 partnery. Výsledkem kooperace je framework MOSIM určený pro efektivní tvorbu interaktivních simulací a analýz lidských pohybů při práci. Vývojový harmonogram je nastaven od listopadu 2018 po srpen 2021, na projektu pracuje přes 80 lidí ročně. Průběžné výsledky jsou k dispozici pod různými licencemi na webu projektu.

Felix Gaisbauer (Výzkumník výroby v Daimler) prezentuje framework MOSIM

Nejproblematičtější částí při simulaci realistického pohybu pracovníků je řešení kolizí ve velmi členitém prostředí při provádění nesčetného počtu sekvencí jednorázových i navazujících manuálních úkonů. A právě zde je hřiště frameworku MOSIM.

Účel frameworku MOSIM

Dostupnost a přístupnost tvorby simulací práce pracovníků je odvislá od existence knihoven 3D modelů a animací pracovních úkonů. V případě neexistence je totiž nezbytné vytvořit potřebné zdroje ručně, což neúměrně zvyšuje náklady. Právě tvorbě knihoven by měl dopomoci obecný model tvorby jednotlivých simulací vytvořený MOSIMem. Inspirovaný je průmyslovým open-source standardem pro počítačové simulace FMI FMI (Functional Mock-up Interface). Je pojmenovaný zkratkou MMIs (Motion Model Interfaces), s implementačními bloky zvanými MMUs (Motion Model Units), jež zahrnují pohyb od jednoduchých animací typu chůze po náročnější na způsob lezení po žebříku.

Součástí výstupu práce MOSIM je současně open-source knihovna předdefinovaných lidských pohybů (složka MMUs). Do této knihovny je umožněno přispívat jakémukoliv tvůrci, což by mělo pomoci rychlému navyšování dostupných MMUs v knihovně.

Knihovna MOSIM umožnuje:

  • vytvořit komplexní simulaci sestavením série animací postav
  • Vizualizovat a ověřovat kroky montáže výrobku ve 3D v reálném čase
  • Simulovat hypotetické scénáře a určovat proveditelnost a optimální sled úkolů
  • Provádět metrická hodnocení (Ergonomie, sestavitelnost...)
  • Trénink pracovníků, optimalizace a vylepšení procesů ještě při návrhu nebo před samotným fyzickým sestavením výrobní linky