Управление данными и цифровая связь
Проверяйте и улучшайте качество вашего производства с помощью технологии цифрового двойника и управления данными в облаке точек
Управление данными и цифровая связь
Проверяйте и улучшайте качество вашего производства с помощью технологии цифрового двойника и управления данными в облаке точек
Виртуально представляя физические объекты или процессы и моделируя реальность в виртуальной среде, технологии цифровых двойников совершают прорыв в ряде важных областей, включая производство, строительство и здравоохранение. Цифровые двойники, основанные на точных данных 3D-сканирования, как улучшают производство, так и подтверждают его правильность. Они обеспечивают цифровые процессы сборки и проверки качества, что позволяет сократить расходы, ускорить сроки выпуска и улучшить форму, посадку и функциональность.
В мире производства экземпляр цифрового двойника (ЭЦД) — это цифровой двойник отдельного экземпляра изготовленной части или изделия. Технологии сканирования облаков точек способны быстро и точно измерять поверхности изготовленных деталей и собранных изделий, что делает их идеальными инструментами для создания ЭЦД. Не менее необходимым является надежное решение для управления цифровыми данными, позволяющее надлежащим образом управлять крупными проектами 3D-измерений, инкапсулировать метаданные, связывающие измеренные детали с производственным процессом, и обмениваться ЭЦД в цифровом виде в масштабах всего предприятия.
Кому нужна физическая деталь после полного сканирования поверхностей?
Почти никому. После того как поверхность физической детали была полностью отсканирована сканером облака точек, полученный ЭЦД может быть осмотрен, исследован и смоделирован без возвращения к физической детали.
Представьте себе случай производственного сбоя. Сканирование всех изготовленных деталей позволяет группам контроля качества вернуться к деталям, которые были изготовлены за последние 24 часа, и практически проанализировать их, чтобы точно определить, какие детали являются неправильными, и удалить их со склада до отгрузки, избежав дорогостоящего отзыва товара.
Представьте себя OEM-производителем, получающим сканы прототипов деталей от нескольких поставщиков. Виртуальная сборка приводит к обнаружению того, что один из поставщиков использовал неверную редакцию модели CAD. С поставщиком немедленно связываются и инструктируют его об использовании надлежащей итерации, опять же до начала производства и отгрузки.
Или представьте, что к вам, поставщику аэрокосмических компонентов, обращается недовольный клиент, утверждающий, что приобретенная им деталь вне допуска при отгрузке. Благодаря сканированию, проведенному перед отправкой, вы сможете доказать, что изделие было в пределах допустимого, и предотвратить недовольство клиента, а тем более судебный иск.
Последний пример: производитель запчастей сканирует сопрягаемые детали своего нового изделия, преобразует эти снимки в NURBS-поверхности и импортирует эти модели, подвергшиеся обратному инжинирингу, в программное обеспечение для моделирования, чтобы проанализировать поведение новой конструкции изделия после сборки. Такое моделирование помогает выявить и устранить проблему с размерами, которая могла бы снизить долговечность изделия.
Эти примеры показывают, что в таких различных процессах, как проектирование, инжиниринг, производство и техническое обслуживание, подход с цифровым двойником предлагает огромный потенциал для улучшения процессов и избежания лишних затрат.
Проблемы внедрения в производство процессов цифрового двойника на базе облака точек
Хотя ЭЦД предлагают огромный потенциал для производственных организаций, существуют проблемы с внедрением процессов цифрового двойника, основанных на моделях, построенных на основе данных облака точек.
Возьмем работу с файлами. Сканеры облаков точек производят мегабайты информации в секунду. После преобразования необработанных облаков точек в точные полигональные представления измеряемых поверхностей файл одной измеренной детали может содержать сотни мегабайт данных. Клиентам, которые планируют сканировать продукцию производственной линии, придется ежегодно обрабатывать десятки тысяч файлов и терабайты новых данных. Управление такими большими объемами данных вручную немыслимо.
Кроме того, существует прослеживаемость. Отсканированные модели должны быть привязаны к ключевым деталям информации, связанной с измеряемой деталью и процессами производства и измерения, таким как серийный номер, номер детали, идентификатор измерительного устройства, производственная линия, имя оператора и т. д. При производстве и техническом обслуживании эти метаданные имеют решающее значение для обеспечения прослеживаемости, поскольку они обеспечивают однозначное соответствие между ЭЦД и его физическим аналогом.
Совместное использование и сотрудничество также могут стать проблемой. Технология сканирования — это здорово, но если коллеги, которые больше всего выиграют от преимуществ этого процесса, не смогут легко получать в свое распоряжение необходимые им ЭЦД, то они, как правило, не будут их использовать. Устраните препятствия, чтобы пожинать плоды.
Система управления цифровыми данными для успешного развертывания цифрового двойника
Как устранить препятствия? Путем развертывания системы управления цифровыми данными, созданной для работы с крупными измерительными проектами и ЭЦД. Помимо отказа от локальных жестких дисков за счет хранения данных 3D-измерений на центральном сервере, эта система управления цифровыми данными:
-
автоматизирует управление файлами и папками, делает ненужным использование файловых браузеров;
-
обеспечивает безопасность и целостность данных за счет централизации данных и обеспечения надежных стратегий резервного копирования;
-
связывает каждый ЭЦД с ключевыми метаданными, описывающими соответствующую физическую деталь, производственный процесс, при котором ее изготовили, и процесс измерения, который ее произвел, создавая и обеспечивая полную прослеживаемость цифрового двойника;
-
предлагает доступ к ЭЦД в масштабах предприятия через поисковую систему, которая быстро находит ЭЦД на основе ключевых слов метаданных;
-
управляет разрешениями для контроля того, у кого есть доступ и какие действия можно выполнять с данными.
Чтобы максимально повысить эффективность системы управления цифровыми данными, организациям следует рассмотреть возможность создания стратегии метаданных, включающей в себя определение ключевой информации об измеряемых деталях и процессах, которая должна храниться в рамках измерительных проектов.
Сканирование облака точек + система управления данными = масштабируемые процессы цифрового двойника
Организациям, которые предполагают широкое использование процессов цифрового двойника на базе облака точек, следует внедрить цифровую систему управления данными, такую как PolyWorks|DataLoop™ от InnovMetric, для обеспечения масштабируемости своих процессов. Только система управления данными может обрабатывать десятки тысяч файлов и сохранять ценные метаданные, которые описывают, откуда взялись эти данные и как они были получены. Такая система повышает эффективность работы команды, позволяя потребителям цифровых двойников извлекать данные из системы самостоятельно, без указаний производителей данных.
Осознайте преобразующую силу качества вашего производства с помощью технологии цифрового двойника и управления данными в облаке точек.
PolyWorks|DataLoop — это масштабируемое решение для управления данными, облегчающее доступ к огромным объемам метрологических данных, получаемых из различных источников измерений (КИМ с ЧПУ, лазерное сканирование и т. д.), доступных инженерам и лицам, принимающим решения в вашей организации. Это позволяет принимать более быстрые и качественные решения.