Gegevensbeheer en digitale connectiviteit
Uw productiekwaliteit valideren en verbeteren met Digital Twin-technologie en beheer van puntenwolkgegevens
Gegevensbeheer en digitale connectiviteit
Uw productiekwaliteit valideren en verbeteren met Digital Twin-technologie en beheer van puntenwolkgegevens
Door fysieke objecten of processen virtueel voor te stellen en de werkelijkheid te simuleren binnen een virtuele omgeving, zorgen digital-twin-technologieën voor doorbraken in een aantal prominente gebieden, waaronder productie, bouw en gezondheidszorg. 'Digital twins' op basis van nauwkeurige 3D-scangegevens valideren en verbeteren de productie. Ze maken digitale assemblageprocessen en kwaliteitscontroles mogelijk die kosten besparen, opstarttijden verkorten en vorm, pasvorm en functie verbeteren.
In de productiewereld is een 'digital twin instance' (DTI) de digitale twin of tweeling van een individuele instantie van een gefabriceerd onderdeel of product. Scantechnologieën voor puntenwolken kunnen snel en nauwkeurig oppervlakken van gefabriceerde stukken en gemonteerde producten meten, waardoor ze ideaal zijn om DTI's te maken. Net zo noodzakelijk is een robuuste oplossing voor digitaal gegevensbeheer om grote 3D-meetprojecten goed te beheren, de metadata in te kapselen die de gemeten stukken koppelen aan het productieproces en DTI's digitaal te delen binnen de hele onderneming.
Wie heeft het fysieke stuk nog nodig als oppervlakken volledig zijn gescand?
Bijna niemand. Zodra het oppervlak van een fysiek stuk volledig gescand is door een puntenwolkscanner, kan de resulterende DTI geïnspecteerd, onderzocht en gesimuleerd worden zonder terug te keren naar het fysieke stuk.
Stel u een geval voor van een productiestoring. Als alle gefabriceerde stukken gescand zijn, kunnen kwaliteitscontroleteams teruggaan naar de stukken die de afgelopen 24 uur gefabriceerd zijn en ze virtueel analyseren om precies te bepalen welke stukken onjuist zijn en ze uit het magazijn verwijderen voordat ze verzonden worden, zodat een kostbare terugroepactie vermeden wordt.
Stel u eens voor dat u een OEM bent die scans van stukken van prototypes ontvangt van verschillende leveranciers. Bij het virtueel monteren ontdekt u dat een leverancier een verkeerde revisie van een CAD-model heeft gebruikt. Er wordt onmiddellijk contact opgenomen met de leverancier en deze wordt geïnstrueerd om de juiste iteratie te gebruiken – wederom: vóór productie en verzending.
Of stelt u zich voor dat een ontevreden klant contact met u opneemt, een leverancier van luchtvaartonderdelen, en beweert dat het stuk dat hij heeft gekocht buiten tolerantie was toen het werd verzonden. Dankzij een scan die voor de verzending is gemaakt, kunt u bewijzen dat het stuk binnen de tolerantie viel en voorkomt u niet alleen ontevredenheid van de klant, maar wellicht ook een rechtszaak.
Een laatste voorbeeld: een aftermarket-fabrikant scant de samenstellende delen van zijn nieuwe product, converteert deze scans naar NURBS-oppervlakken en importeert deze reverse-engineered modellen in de simulatiesoftware om het gedrag van het nieuwe productontwerp te analyseren zodra het is gemonteerd. Zo'n simulatie helpt bij het ontdekken en oplossen van een dimensionaal probleem dat de duurzaamheid van het product zou hebben verminderd.
Deze voorbeelden tonen aan dat de 'digital twin'-benadering in uiteenlopende processen als ontwerp, engineering, productie en onderhoud een enorm potentieel biedt voor procesverbetering en het vermijden van kosten.
Uitdagingen bij het implementeren van op puntenwolken gebaseerde 'digital twin'-processen in de productiesector
Hoewel DTI's enorme mogelijkheden bieden voor productieorganisaties, zijn er uitdagingen bij het implementeren van 'digital twin'-processen op basis van modellen die zijn opgebouwd uit puntenwolkgegevens.
Neem bijvoorbeeld bestandsverwerking. Puntenwolkscanners produceren megabytes aan informatie per seconde. Na het omzetten van ruwe puntenwolken in nauwkeurige polygonale weergaven van de gemeten oppervlakken, kan een bestand van één enkel gemeten stuk honderden megabytes aan gegevens bevatten. Klanten die van plan zijn om de uitvoer van een productielijn te scannen, kunnen jaarlijks tienduizenden bestanden en terabytes aan nieuwe gegevens te verwerken krijgen. Het handmatig beheren van zulke grote hoeveelheden gegevens is ondenkbaar.
En dan is er ook nog herleidbaarheid. Gescande modellen moeten worden gekoppeld aan de belangrijkste informatie met betrekking tot het gemeten stuk en de productie- en meetprocessen, zoals het serienummer, onderdeelnummer, ID van het meetapparaat, productielijn, naam van de operator, enz. Voor productie- en onderhoudswerkzaamheden is deze metadata van cruciaal belang om de traceerbaarheid te garanderen, omdat deze een ondubbelzinnige match vormt tussen de DTI en de fysieke tegenhanger.
Delen en samenwerken kan ook een uitdaging zijn. Scantechnologie is geweldig, maar als de collega's die het meest zouden profiteren van de voordelen van dit proces niet gemakkelijk de DTI's kunnen bemachtigen die ze nodig hebben, zullen ze geneigd zijn om ze niet te gebruiken. Verwijder of verminder deze moeite om er uw voordeel mee te doen.
Een digitaal gegevensbeheersysteem voor succesvolle implementaties van de 'digital twin'-technologie
Hoe kan de moeite worden verwijderd of verminderd? Door een digitaal gegevensbeheersysteem in te zetten dat gebouwd is voor het verwerken van grote meetprojecten en DTI's. Naast het elimineren van lokale harde schijven door 3D meetgegevens op een centrale server op te slaan, maakt dit digitale gegevensbeheersysteem het volgende mogelijk:
- Automatiseert het beheer van bestanden en mappen en maakt het gebruik van bestandsbrowsers overbodig.
- Garandeert de beveiliging en integriteit van gegevens en vergemakkelijkt back-ups.
- Koppelt elke DTI aan de belangrijkste metadata die het corresponderende fysieke stuk beschrijft, het fabricageproces waarmee het is gemaakt en het meetproces dat het heeft geproduceerd, waardoor een volledige 'digital twin'-naspeurbaarheid wordt gecreëerd en gegarandeerd.
- Biedt bedrijfsbrede toegang tot DTI's via een zoekmachine die snel DTI's vindt op basis van sleutelwoorden van metadata.
- Beheert machtigingen om te bepalen wie toegang heeft en wat er met de gegevens gedaan kan worden.
Om de prestaties van een digitaal gegevensbeheersysteem te maximaliseren, moeten organisaties overwegen een strategie voor metadata op te stellen waarbij belangrijke informatie over gemeten stukken en processen wordt geïdentificeerd die binnen meetprojecten moet worden bewaard.
Scannen van puntenwolken + gegevensbeheersysteem = schaalbare 'digital twin'-processen
Organisaties die op grote schaal gebruik willen maken van point-cloud-gebaseerde 'digital twin'-processen moeten een digitaal gegevensbeheersysteem implementeren, zoals PolyWorks|DataLoop™ van InnovMetric, om de schaalbaarheid van hun processen te garanderen. Alleen een gegevensbeheersysteem kan tienduizenden bestanden verwerken en de waardevolle metadata bewaren die beschrijven waar deze gegevens vandaan komen en hoe ze zijn geproduceerd. Zo'n systeem verbetert de efficiëntie van het team doordat 'digital twin'-gebruikers zelf gegevens uit het systeem kunnen halen, zonder instructies van de gegevensproducenten.
Realiseer de transformatieve kracht van 'digital twin'-technologie en uitgebreid gegevensbeheer voor uw organisatie.
PolyWorks|DataLoop is een schaalbare oplossing voor gegevensbeheer die toegang verschaft tot enorme hoeveelheden meetgegevens, geproduceerd door meerdere meetbronnen (CNC CMM's, laserscans, enz.), die beschikbaar zijn voor engineers en besluitvormers in uw organisatie, zodat u snellere en betere beslissingen kunt nemen.