Datenmanagement & Digitale Konnektivität
Verbessern und validieren Sie mit der Technologie des digitalen Zwillings und Punktwolken-Datenmanagement Ihre Fertigungsqualität
Datenmanagement & Digitale Konnektivität
Verbessern und validieren Sie mit der Technologie des digitalen Zwillings und Punktwolken-Datenmanagement Ihre Fertigungsqualität
Durch die virtuelle Darstellung physischer Objekte oder Prozesse und die Simulation der Realität in einer virtuellen Umgebung ermöglichen Technologien für digitale Zwillinge einen Durchbruch in einer Reihe wichtiger Bereiche, darunter die Fertigung, das Bauwesen und das Gesundheitswesen. Digitale Zwillinge, die auf präzisen 3D-Scandaten basieren, validieren und verbessern die Fertigung. Sie ermöglichen digitale Montageprozesse und Qualitätskontrollen, die Kosten senken, die Markteinführung beschleunigen und Form, Passgenauigkeit und Funktion verbessern.
In der Welt der Fertigung bezeichnet eine digitale Zwillingsinstanz (DTI) den digitalen Zwilling eines einzelnen Exemplares eines hergestellten Teils oder Produkts. Punktwolken-Scantechnologien sind in der Lage, Oberflächen gefertigter Teile und zusammengesetzter Produkte schnell und genau zu messen, was sie zu idealen Werkzeugen für die Erstellung von DTIs macht. Ebenso notwendig ist eine robuste Lösung für das digitale Datenmanagement, um große 3D-Messprojekte ordnungsgemäß zu verwalten, die Metadaten zu kapseln, die die gemessenen Teile mit dem Produktionsprozess verbinden, und DTIs unternehmensweit digital zu teilen.
Wer braucht das physische Teil, wenn die Flächen vollständig gescannt wurden?
Fast niemand. Sobald die Oberfläche eines physischen Teils mit einem Punktwolkenscanner vollständig gescannt wurde, kann die resultierende DTI inspiziert, untersucht und simuliert werden, ohne das physische Teil noch einmal zu verwenden.
Stellen Sie sich vor, es kommt zu einem Produktionsfehler. Sobald alle produzierten Teile gescannt sind, können die Qualitätskontrollteams auf die in den letzten 24 Stunden produzierten Teile zugreifen und sie virtuell analysieren. Dies ermöglicht es genau zu bestimmen, welche Teile fehlerhaft sind, und sie vor dem Versand aus dem Lager zu entfernen, um einen kostspieligen Rückruf zu vermeiden.
Stellen Sie sich vor, Sie wären ein OEM, der Scans von Prototyp-Teilen von mehreren Zulieferern erhält. Beim virtuellen Zusammenfügen der Teile wird festgestellt, dass ein Lieferant die falsche Version eines CAD-Modells verwendet hat. Der Lieferant wird sofort kontaktiert und angewiesen, die richtige Version zu verwenden. All dies erfolgt vor der Produktion und dem Versand.
Oder stellen Sie sich vor, ein unzufriedener Kunde wendet sich an Sie, einen Lieferanten von Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt, und behauptet, dass von ihm gekaufte Teil habe bei der Lieferung außerhalb der vereinbarten Toleranzen gelegen. Mit einem Scan vor dem Versand können Sie nachweisen, dass das Teil innerhalb der Toleranzen lag, und so Unzufriedenheit beim Kunden oder gar einen Rechtsstreit vermeiden.
Ein letztes Beispiel: Ein After-Market-Hersteller scannt die zueinander passenden Teile seines neuen Produkts, wandelt diese Scans in NURBS-Flächen um. Anschließend importiert er diese Reverse-Engineering-Modelle in die Simulationssoftware, um das Verhalten des neuen Produktdesigns nach dem Zusammenbau zu analysieren. Eine solche Simulation hilft dabei, ein Problem in der Maßhaltigkeit aufzudecken und zu beheben, welches die Haltbarkeit des Produkts beeinträchtigt hätte.
Diese Beispiele zeigen, dass das Konzept des digitalen Zwillings in so unterschiedlichen Prozessen wie Entwicklung, Konstruktion, Produktion und Wartung ein enormes Potenzial zur Prozessverbesserung und Kostenvermeidung bietet.
Herausforderungen bei der Implementierung von Punktwolken-basierten Prozessen mit digitalen Zwillingen in der Fertigung
Obwohl DTIs ein enormes Potenzial für Fertigungsunternehmen bieten, gibt es Herausforderungen bei der Implementierung von Prozessen, die auf digitalen Zwillingen basieren, die aus Punktwolkendaten erzeugt werden.
Zum Beispiel der Umgang mit Dateien. Punktwolken-Scanner produzieren Megabytes an Informationen pro Sekunde. Nach der Konvertierung der Rohpunktwolken in genaue polygonale Darstellungen der gemessenen Flächen kann eine einzelne Messdatei Hunderte von Megabyte an Daten enthalten. Kunden, die planen, den Output einer Fertigungsstraße zu scannen, müssen möglicherweise Zehntausende von Dateien und Terabytes neuer Daten pro Jahr verarbeiten. Die manuelle Verwaltung solch großer Datenmengen ist undenkbar.
Und dann ist da noch die Rückverfolgbarkeit. Die gescannten Modelle müssen mit den wichtigsten Angaben über das gemessene Teil und den Fertigungs- und Messprozess verknüpft sein, z. B. Seriennummer, Teilenummer, Messmittel-ID, Fertigungslinie, Name des Bedieners usw. Für Produktions- und Wartungsvorgänge sind diese Metadaten von entscheidender Bedeutung, um die Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten, da sie eine eindeutige Übereinstimmung zwischen dem DTI und seinem physischen Gegenstück ermöglichen.
Auch die gemeinsame Nutzung und Zusammenarbeit kann eine Herausforderung darstellen. Die Scantechnologie ist zwar herausragend, aber wenn die Kollegen, die am meisten von den Vorteilen dieses Verfahrens profitieren würden, nicht ohne Weiteres an die benötigten DTIs herankommen, werden sie sie nicht nutzen. Um vom Nutzen zu profitieren, müssen Sie den Schmerz beseitigen.
Ein digitales Datenmanagementsystem für den erfolgreichen Einsatz des digitalen Zwillings
Wie lässt sich der Schmerz beseitigen? Durch den Einsatz eines digitalen Datenmanagementsystems, das für die Bewältigung großer Messprojekte und DTIs entwickelt wurde Dieses digitale Datenmanagementsystem macht nicht nur lokale Festplatten überflüssig, indem es 3D-Messdaten auf einem zentralen Server speichert:
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Es automatisiert die Verwaltung von Dateien und Ordnern und macht den Einsatz von Dateibrowsern überflüssig.
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Es gewährleistet die Sicherheit und Integrität der Daten und erleichtert Backups.
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Es verknüpft jedes DTI mit den wichtigsten Metadaten, die das entsprechende physische Teil, den Fertigungsprozess, mit dem es hergestellt wurde, und den Messprozess, mit dem es erzeugt wurde, beschreiben, wodurch eine vollständige Rückverfolgbarkeit des digitalen Zwillings geschaffen und sichergestellt wird.
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Es bietet unternehmensweiten Zugriff auf DTIs über eine Suchmaschine, die DTIs anhand von Metadaten-Schlüsselwörtern schnell findet.
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Es verwaltet Berechtigungen, um zu steuern, wer Zugriff hat und was mit den Daten gemacht werden kann.
Um die Leistung eines digitalen Datenmanagementsystems zu maximieren, sollten Unternehmen eine Metadatenstrategie in Betracht ziehen. Diese sollte die Identifizierung von Schlüsselinformationen über die gemessenen Teile und Prozesse beinhalten, die im Rahmen von Messprojekten aufgezeichnet werden.
Punktwolken-Scannen + Datenmanagementsystem = skalierbare Prozesse mit digitalen Zwillingen
Unternehmen, die den breiten Einsatz von punktwolkenbasierten Prozessen mit digitalen Zwillingen planen, sollten ein digitales Datenmanagementsystem wie PolyWorks|DataLoop™ von InnovMetric implementieren, um die Skalierbarkeit ihrer Prozesse sicherzustellen. Nur ein Datenmanagementsystem kann Zehntausende von Dateien verwalten und die wertvollen Metadaten aufbewahren, die beschreiben, woher die Daten stammen und wie sie erzeugt wurden. Ein solches System steigert die Effizienz Ihres Teams, indem es den Nutzern des digitalen Zwillings ermöglicht, selbständig Daten aus dem System zu ziehen, ohne Anweisungen von denjenigen die Daten erzeugen.
Erkennen Sie die transformative Kraft der Technologie digitaler Zwillinge und des umfassenden Datenmanagements für Ihr Unternehmen.
PolyWorks|DataLoop ist eine skalierbare Datenmanagement-Lösung, die es Ingenieuren und Entscheidungsträgern in Ihrem Unternehmen ermöglicht, auf eine große Menge an Messdaten zuzugreifen, die von verschiedenen Messquellen (CNC-KMGs, Laserscanning, etc.) generiert werden, um schnellere und bessere Entscheidungen treffen zu können.