Automobil-Industrie: Digitaler Zwilling in der Produktion
Die Anforderungen an Mobilität haben sich in den vergangenen Jahren stark gewandelt: Alternative Antriebe sind ein großes Thema und Fachkräfte sind rar – gerade angesichts dieser Realitäten ist es im Hinblick auf die Zukunft und auf dem Weg zur Smart Factory notwendig, die Produktionsprozesse in der Automobil-Industrie wie auch in anderen Branchen anzupassen, zu optimieren und dafür einen Digitalen Zwilling zu erstellen. Bei der Optimierung spielen Geschwindigkeit, Reproduzierbarkeit und ständige Qualitätsanpassungen eine wichtige Rolle, um möglichst schnell auf Veränderungen der Marktsituation reagieren zu können und zukunftsfähig zu sein.
Damit die Fertigungsanlagen und die Produktionsprozesse schnell an neue Herausforderungen angepasst werden können, braucht es möglichst viele digitale Daten von der jeweiligen Automobil-Fertigungsanlage. Für viele Fabriken existiert allerdings häufig keine digitale Datengrundlage. Eine Digitalisierung von Gebäuden und Fertigungsanlagen kann mit den 3D-Laserscannern von Leica Geosystems und mit überschaubarem Aufwand geschaffen werden. Das Ergebnis ist ein virtuelles 3D-Modell für die Automobil-Industrie, der sogenannte Digitale Zwilling.
Inhaltsverzeichnis
Welche Vorteile bietet ein digitales 3D-Modell in der Automobil-Industrie?
Wie wird ein Digitaler Zwilling in der Automobil-Industrie erstellt?
Welche Technologien werden für die Simulation einer Automobil-Produktionsanlage verwendet?
Digitaler Zwilling in der Automobil-Industrie: Hardware und Software von Leica Geosystems
Häufige Fragen zum Digitalen Zwilling in der Automobil-Industrie
Digitaler Zwilling für die Automobil-Industrie – effizient arbeiten mit Leica Geosystems
Welche Vorteile bietet ein digitales 3D-Modell in der Automobil-Industrie?
Dank des Digitalen Zwillings entfällt der Bau von Modellen und die aufwändige, analoge Umstrukturierung der Produktionsanlagen der Automobilindustrie während der Planungsphase. Der Digitale Zwilling ist also die Voraussetzung dafür, um einfach und schnell geplante Umstrukturierungen und Veränderungen in der Fabrik digital abzubilden und zu testen. Mit einem virtuellen 3D-Modell sind Fabriken in der Automobilbranche virtuell simulierbar und Prozesse sowie Strukturen digital, präzise und effizient planbar. Auf dieser Grundlage kann die Produktion vereinfacht und beschleunigt werden, indem die Fabrikanlagen für die Fahrzeuge gezielt umstrukturiert werden.
Ressourcen schonen mit dem Digitalen Zwilling
Dank der 3D-Laserscanning-Technologie und der 3D-Datenerfassung von Leica Geosystems lassen sich außerdem Montageplanungen virtuell und ressourcenschonend visualisieren, überprüfen und umsetzen. Auch Fabrikrundgänge können nun digital und ohne räumliche Anwesenheit aller Verantwortlichen durchgeführt werden.
Erweiterungsmöglichkeiten des Digitalen Zwillings mit VR- und AR-Lösungen
Ein großer Vorteil der digitalen Daten ist zudem, dass sie unter Einsatz von Virtual-Reality-Lösungen standortübergreifend und virtuell bearbeitet werden können. Auch die Aktualisierung der Produktionsdaten ist mit einem regelmäßigen Rescanning kein Problem, da sich die neuen Daten in die vorliegende Simulation der Automobil-Produktion integrieren lassen. So arbeiten Sie stets mit den Echtzeit-Daten und den Gegebenheiten der Realität. Wird die virtuelle Automobil-Fertigung, also der Digitale Zwilling, darüber hinaus mit Augmented-Reality-Lösungen gekoppelt, ist eine Wartung und Überwachung der Fabrik-Anlage von nahezu überall auf der Welt aus möglich. Außerdem können Virtual-Reality und Augmented-Reality dazu beitragen, die Mitarbeiter anhand von plastischem Anschauungsmaterial in ihre Aufgaben an den Maschinen einzuführen.
Wie wird ein Digitaler Zwilling in der Automobil-Industrie erstellt?
Um einen Digitalen Zwilling für Ihre Automobil-Fertigung zu erstellen, sind folgende Schritte zu durchlaufen:
- 3D-Datenerfassung
- 3D-Modellierung
- Datenverwaltung
- Datenauswertung / Datenanalyse
Um die Realität, also den Ist-Zustand Ihrer Automobil-Fertigungsanlage, vollständig zu erfassen, kommen hoch funktionelle, moderne Scan-Geräte zum Einsatz. Diese besitzen Sensoren, die stationär von einem Standort aus, mobil in der Bewegung oder autonom (selbstfahrend) Ihre Fabrik-Einrichtung millimetergenau erfassen und 3D-Massendaten sammeln. Im späteren Verlauf des Textes finden Sie passende Hardware und Software von Leica Geosystems.
Die Scanner nehmen aus einer Distanz von einem Meter bis hin zu einer Distanz von mehreren hundert Metern viele 3D-Punktkoordinaten auf, führen mit einem augensicheren Laser Strecken- sowie Richtungsmessungen durch und nutzen Inertialmesssysteme zur Orientierung. Das Ergebnis besteht aus dreidimensionalen Punktwolken und hochauflösenden RGB-Bilddaten. Sind alle Daten gespeichert, werden die Punktwolken durch unsere Datenverarbeitungssoftware Cyclone 3DR oder CloudWorx verarbeitet und in Form von 3D-Flächen und Volumenkörpern aufbereitet (3D-Modellierung). Anschließend werden die 3D-Modelle zur Datenverwaltung über eine Software unserer Partner oder über ein Plug-In in Ihr System integriert. Somit können die Objekte und Anlagen in der gescannten Automobil-Fertigung dargestellt, mit Echtbild-Material verfeinert und schließlich zum konkreten Nutzen ausgewertet werden.
Welche Technologien werden für die Simulation einer Automobil-Produktionsanlage verwendet?
Auf der Grundlage der per Scan erfassten, millimetergenauen 3D-Massendaten kann ein Digitaler Zwilling erstellt werden – die Basis für verschiedene Simulationen. Die Simulation Ihrer Automobil-Produktion oder Fabriken anderer Branchen wird mithilfe von Softwarelösungen wie zum Beispiel Autodesk, Bentley oder Planon von unseren Partnern erstellt.
Schnittstellen zu anderen Herstellern können selbstverständlich auch zur Verfügung gestellt werden.
Welche Software für Ihr Unternehmen die richtige ist, hängt von den bereits vorhandenen Systemen beim Automobilhersteller ab. Unsere Experten unterstützen Sie mit den geeigneten Datenerfassungs- sowie Datenauswertungslösungen und beraten Sie gerne persönlich. Nehmen Sie einfach Kontakt mit uns auf!
Digitaler Zwilling in der Automobil-Industrie:
Hardware und Software von Leica Geosystems
Für die Erstellung eines Digitalen Zwillings in der Automobil-Industrie braucht es zum einen hochtechnische Hardware zur Datenaufnahme und Datengewinnung und zum anderen leistungsstarke Software zur Auswertung und Simulation der Daten.
Hardware: Leica BLK2GO - mobiler 3D-Hand-Laserscanner
Mit dem tragbaren, leichten 3D-Laserscanner BLK2GO können Sie Räume und Fabrikanlagen der Automobilbranche unkompliziert erfassen, während Sie mit dem Scanner durch den Raum laufen. Der kabellose Laserscanner nimmt in Echtzeit Bilder und 3D-Punktwolken auf. Außerdem erfasst der BLK2GO-Scanner durch die Grand SLAM-Technologie, ein Inertialmesssytem (IMU) und den Vergleich der Geometrie der gerade erfassten Objekte, seine Position im Raum. Dadurch ist er in der Lage, die gesammelten Daten für das 3D-Modell zu lokalisieren und zusammenzuführen.
Produkt-Highlights
- schnell: Echtzeiterfassung von 3D-Punktwolken beim Laufen (2-Achs LIDAR mit 420.000 Punkten pro Sekunde)
- flexibel: kabelloser, tragbarer Scanner mit wiederaufladbaren Akkus
- leicht: Aluminium-Leichtbau-Konstruktion mit nur 775 Gramm
- hochauflösende Kameras: eine 12-Megapixel-Detailkamera und ein Panorama-Bildsystem mit drei 4,8-Megapixel-Kameras für die Echtabbildung
- orientiert: Der Scanner weiß dank GrandSlam-Technologie, wo er sich im Raum befindet.
- leicht bedienbar: wenig Schulungsaufwand und hohe Akzeptanz bei Mitarbeitern – auch ohne Vorkenntnisse zum 3D-Scanning
Anwendungsbereiche
- Fertigungsanlagen der Automobil-Industrie
- Prozessanlagen, zum Beispiel in der chemischen Industrie
- Montageplanungen
- Anlagenwartung
Hardware: Leica RTC360 – 3D-Scanner-Station für den Anlagenbau
Mit dem stationären RTC360-Scanner haben Sie einen besonders schnellen, präzisen und agilen 3D-Scanner für den Anlagenbau. In nur einer Sekunde kann dieser Scanner bis zu zwei Millionen 3D-Punkte millimetergenau aufnehmen. Ein weiterer, bildgebender 3D-Laserscanner ist der Leica BLK360.
Produkt-Highlights
- schnell: bis zu zwei Millionen 3D-Punkte pro Sekunde und daher mehr Effizienz
- agil: Visual-Inertial-System-Technologie (dient zur Vorregistrierung der Scanergebnisse vor Ort und zur Verknüpfung der einzelnen Scans), Scanrichtung frei wählbar, nahtloser Scan möglich
- hochwertige Bilder: HDR-Bilder mit wahlweise fünf Belichtungsstufen, hohe Qualität der Punktwolken
- selbstoptimierend: dank Doppelscan werden bewegte Objekte automatisch herausgenommen
- erweiterbar: Geotags wie Fotos, Videos und Text können an die Scans geheftet werden, was u. a. das Datenmanagement vereinfacht.
- einfache Nutzung: wenig Erklärungsaufwand, gute Aufnahme bei Mitarbeitern – auch ohne Vorerfahrung in diesem Bereich
Anwendungsbereiche
- Produktionshallen und Industrieanlagen in 3D und 2D erfassen
- technische Gebäudeausstattung digitalisieren
- Fertigungsstraßen digital erfassen
- Chemie und Prozessindustrie
- Raffinerien, Rohrleitungen und Behälter erfassen
Hardware: Leica BLK ARC – autonome Erfassung
Mit einem Leica BLK ARC-Scanner auf einer autonomen Robotik-Plattform lassen sich auch schwer zugängliche oder gefährliche Bereiche scannen. Montieren Sie das Laserscanning-Modul einfach auf die Plattform eines Roboters oder eines anderen Trägers und starten Sie die 3D-Datenerfassung für einen Digitalen Zwilling. Eine andere Möglichkeit der autonomen Erfassung stellt der fliegende Laserscanner BLK2FLY (eine Art Drohne) dar.
Produkt-Highlights
- autonom: aus sicherer Distanz Scanpfade festlegen und Scanner steuern, völlige Autonomie wird in Kombination mit einer autonomen Robotik-Plattform erreicht
- sicher: scannt selbstständig schwer zugängliche bis gefährliche Orte, Hinderniserkennung
- schnell: Echtzeit-Scanning (420.000 Punkte/Sekunde)
- kompatibel: mit nahezu allen Roboterarten und anderen Trägern kombinierbar
- orientiert: Orientierung und Positionierung im gescannten Raum durch SLAM-Technologie
- zwei Scanning-Modi(statisch und mobil): beide innerhalb einer Scan-Mission einsetzbar
Anwendungsbereiche
- permanente Überwachung im laufenden Betrieb in der Automobilindustrie oder in anderen Branchen
- gefährliche oder schwer zugängliche Bereiche digital erfassen
Weitere passende Hardware für einen Digitalen Zwilling für die Automobil-Industrie
Unsere Produktpalette mit mobilen, autonomen und stationären Erfassungslösungen für einen Digitalen Zwilling wird vervollständigt durch unseren fliegenden Laserscanner BLK2FLY und für größere Reichweiten die terrestrischen 3D-Laserscanner der Leica ScanStation-Reihe.
Fliegender Laserscanner BLK2FLY
Der fliegende Laserscanner BLK2FLY ist eine Lösung für die autonome, objektorientierte Erfassung, besonders von nur aus der Luft zugänglichen Bereichen. Dank moderner Technik vermeidet sie gekonnt Hindernisse. Dabei erzeugt sie farbige 3D-Punktwoken für den späteren Digitalen Zwilling.
Terrestrische Laserscan-Stationen
Scanner aus der terrestrischen Serie können selbst unzugängliche Bereiche dank einer Reichweite von bis zu einem Kilometer erfassen. Es handelt sich um einen besonders robuste Scanner, da sie nach IP54 staub- und wasserfest ist sowie Temperaturen von -20 bis +50 Grad Celsius standhalten.
Haben Sie Fragen zu unseren Modellen oder wünschen eine persönliche Beratung, rufen Sie uns gerne an unter +49 89 149810-0 oder nutzen Sie unser Kontaktformular.
Datenbearbeitungssoftware Leica Cyclone
Leica Cyclone ist eine umfassende Softwarefamilie, die Sie bei der Verarbeitung, der Verwaltung und der Weitergabe Ihrer Daten unterstützt. Die verschiedenen Module von Leica Cyclone ermöglichen nicht nur die Zusammenführung, Prüfung und Kontrolle größter Datenmengen aus 3D-Erfassungen, sondern auch die Bereitstellung und Kommentierung der Daten für eine unternehmensweite Kooperation. Mithilfe der Cyclone-Software sind umfassende Analysen, Klassifizierungen, Objektmodellierungen (unter anderem für BIM-Anwendungen) und Simulationen möglich. Zu Visualisierungszwecken lassen sich auch Animationen generieren.
Produkt-Highlights
- große Auswahl: passende Softwaremodule je nach Anwendung wählbar
- Formatvielfalt: 3D-Modelle, Berichte, Karten, Filme oder Animationen, 3D-Datenformate
- hochauflösend: Daten in Vermessungsqualität
- geführt: Die Software begleitet Sie durch den gesamten Verarbeitungsprozess.
- automatisiert: Automatisch ablaufende Routinen nehmen Ihnen Arbeit ab.
- kompatibel: Das Dateiformat LGS, aber auch klassische Industriestandards (e57, las, pts oder rcp) ermöglichen den Austausch von Cyclone-Daten zwischen Programmen.
Anwendungsbereiche
- Vermessung
- Entwicklung in der Automobilindustrie
- Bauwesen / Hoch- und Tiefbau
- für 3D-Bestandsmodelle
- topografische Flächenaufnahmen
- für BIM-Modelle
Verarbeitungssoftware Leica CloudWorx für CAD-Systeme
Mit den verschiedenen Leica CloudWorx CAD-Plug-ins sind Sie in der Lage, die gescannten Punktwolken in Ihrem vorhandenen CAD-System zu darzustellen und zu bearbeiten. Dabei stehen Ihnen sowohl die gewohnten CAD-Werkzeuge als auch die spezifischen Befehle für Punktwolken von CloudWorx zur Verfügung. Nutzen Sie spezielle CloudWorx-Werkzeuge, um unter anderem 2D-Zeichnungen sowie 3D-Modelle für einen Digitalen Zwilling zu erstellen und Bestandsmodelle sowie Vermessungsabläufe zu optimieren.
Produkt-Highlights
- gewohnt: einfach mit dem gewohnten CAD-System arbeiten, wenig Schulungsaufwand
- günstig: keine zusätzliche Software zur Plangenerierung nötig
- viele Werkzeuge: einfaches Erstellen von Plänen aus den Punktwolken
- hohe Performancedank Technologie aus dem Gaming-Bereich
- CloudWorx Ultimate: ein Mal investieren, alle Plugins nutzen
- produktiv: Viele smarte Funktionen vereinfachen die Arbeit, zum Beispiel beim Verschneiden von Linien und beim Zeichnen durch Hilfskoordinatensysteme etc.
- zeitsparend: Fittingtools übernehmen das manuelle Einpassen der Bauteile.
Anwendungsbereiche
- Anlagenplanung
- 3D-Modell-Erstellung (von der Produktionshalle über die Anlage bis zum einzelnen Asset)
Laserscanner
Laserscanner von Leica Geosystems mit Bestwerten in Reichweite, Schnelligkeit und Datenqualität: die beste Lösung für 3D-Laserscanning-Aufgaben.
Laserscanner von Leica Geosystems mit Bestwerten in Reichweite, Schnelligkeit und Datenqualität: die beste Lösung für 3D-Laserscanning-Aufgaben.
Autonome Umgebungserfassung
BLK2FLY und BLK ARC bieten völlig autonome mobile Umgebungserfassung
BLK2FLY und BLK ARC bieten völlig autonome mobile Umgebungserfassung
Totalstation
Selbstlernende Totalstation für Vermessungszwecke bei allen Umgebungsbedingungen.
Selbstlernende Totalstation für Vermessungszwecke bei allen Umgebungsbedingungen.
Hexagon Manufacturing Intelligence
Design- und Konstruktions-, Produktions- und Messtechniklösungen, um die Transformation in Smarte Fabriken zu erleichtern
Design- und Konstruktions-, Produktions- und Messtechniklösungen, um die Transformation in Smarte Fabriken zu erleichtern
Häufige Fragen zum Digitalen Zwilling in der Automobil-Industrie
Damit ein Digitaler Zwilling Sie optimal bei der Weiterentwicklung Ihres Automobil-Anlagenbaus und auf dem Weg zur Smarten Factory unterstützt, müssen die eingesetzten Scanner höchst präzise, also millimetergenaue Daten liefern und Ihre Produktion vollständig erfassen. Zusätzlich muss Ihr internes Automobilindustrie-System mit der Verarbeitungssoftware des Digitalen Zwillings kompatibel sein. Außerdem ist es wichtig, dass das entstandene, digitale 3D-Modell von allen beteiligten Mitarbeitern leicht und schnell abgerufen und intuitiv bedient werden kann. Schließlich sollte die Software des Digitalen Zwillings in der Lage sein, aktuellere Echtzeit-Daten zu integrieren, um das virtuelle 3D-Modell der Automobilindustrie immer auf dem neuesten Stand zu halten.
Alle diese Anforderungen erfüllen die Hardware und Software von Leica Geosystems für die Automobil-Industrie und weitere Anwendungsbereiche in anderen Branchen. Unsere Experten unterstützen Sie mit Datenerfassungs- und Auswertungslösungen bei der Erstellung Ihres Digitalen Zwillings. Wenden Sie sich einfach telefonisch unter +49 89 149810-0 oder über unser Kontaktformular an uns!
Durch die aktualisierbare, virtuelle Abbildung Ihrer Automobil-Fertigungsanlage können Sie Veränderungen von Strukturen, Prozessen und Anlagen simulieren und ausprobieren, bevor Sie sie in die Tat umsetzen. Dadurch sparen Sie viel Personal- und Materialaufwand, da nur die beste Lösung in Ihrer Automobil-Industrieanlage umgesetzt wird, und schonen Ihre Ressourcen. Außerdem lassen sich auf der Basis des Digitalen Zwillings Fabrikbesichtigungen und Planungstreffen für Umstrukturierungen virtuell und damit flexibel abhalten, ohne dass alle Mitarbeiter zur gleichen Zeit am selben Ort sein müssen.
Dank des präzisen 3D-Modells von Ihrer Automobil-Fertigungsanlage lassen sich verschiedene Umstrukturierungsvarianten digital ausprobieren und dank Virtual-Reality- und Augmented-Reality-Technologien lebendig simulieren. Sie sehen also die geplante Umstrukturierung in digitaler Form, bevor Sie tatsächlich vor Ort umgesetzt wird, und können die beste Lösung auswählen. Außerdem lassen sich Veränderungen in der Fabrik dank regelmäßigem Rescanning erfassen, in den vorhandenen Digitalen Zwilling integrieren und angedachte Veränderungen sogar farblich markieren. Somit arbeiten Sie stetig mit Echtzeit-Daten aus der Realität Ihrer Automobil-Industrieanlage.
Der Digitale Zwilling trägt dank des 3D-Laserscannings zum Aufbau von sichereren und effizienteren Prozessanlagen bei, da in der virtuellen Simulation der Automobil-Produktion Gefahrenpotenziale rechtzeitig erkannt und behoben werden können. Beispielsweise kann es durch Umstrukturierung von Prozessen in der virtuellen Automobil-Fertigung zu Überschneidungen oder Kollisionen von Maschinen kommen. Oder es wird in der Simulation deutlich, dass bestimmte Bereiche für den Menschen zu gefährlich sind und nicht betreten werden sollten. Wird auf der Grundlage des Digitalen Zwillings auch Augmented-Reality-Technologie eingesetzt, wird es möglich, Anlagen der Automobil-Industrie digital, also aus der Ferne, zu warten und nur bei tatsächlichem Handlungsbedarf Fachpersonal vor Ort einzusetzen.
Gleichzeitig ist dank des User-Managements der Software-Lösungen von Leica Geosystems der Zugriff auf den Digitalen Zwilling steuerbar. Dadurch erhöht sich die Datensicherheit im Unternehmen, da nur Personen mit View- oder Bearbeitungsrechten auf die digitale Automobil-Fabrik zugreifen können. Schließlich achtet Leica Geosystems auch auf den Schutz der persönlichen Daten, da die Gesichter gescannter Personen in der entsprechenden Software-Einstellung unkenntlich gemacht werden.
Digitaler Zwilling für die Automobil-Industrie – effizient arbeiten mit Leica Geosystems
Erstellen Sie mit den smarten Scan-Lösungen von Leica Geosystems einen Digitalen Zwilling für Ihre Automobil-Industrieanlagen und nutzen Sie die zahlreichen Vorteile und Potenziale einer digitalen Automobil-Fabrik! Lassen Sie sich persönlich beraten, welche Hardware und Software für Ihre Anwendung am besten geeignet ist, und kommen Sie bei Fragen gerne auf uns zu. Sie erreichen uns telefonisch unter +49 89 149810-0 oder über unser Kontaktformular.
Gehen Sie einen großen Schritt in Richtung Smart Factory – mit einem Digitalen Zwilling Ihrer Automobil-Industrieanlagen!