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Für kleine und mittlere Unternehmen

Ein digitaler Zwilling für die Produktion

Die Prostep AG, das Institut der Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen der Universität Hannover und die ISB wollen in einem gemeinsamen Projekt KMUs den digitalen Zwilling näher bringen.

Bild: ©Africa Studio/stock.adobe.com

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Zusammen mit dem Institut der Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Universität Hannover und dem Technologie-Dienstleister ISB will das PLM-Beratungs- und -Softwarehaus Prostep seinen Kunden einen neuen Service für die Digitalisierung ihrer bestehenden Produktionsanlagen und die Optimierung ihrer Produktionsprozesse bieten. Die Partner haben dazu ein Dienstleistungskonzept entwickelt, das sich vor allem an kleinere und mittelständische Unternehmen (KMU) mit begrenzten IT-Ressourcen richtet, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Verbundprojekts DigiTwin.

Das Konzept umfasst das 3D-Scannen von Maschinen und Anlagen und die Umwandlung der Scandaten in einen digitalen Fabrik-Zwilling, der dann für die Planung von Umbaumaßnahmen, Materialfluss-Simulationen oder die Analyse von Engpässen genutzt werden kann.

Automatisch identifizieren und platzieren

Die Prostep-Experten übernehmen bei gemeinsamen Kundenprojekten die Aufgabe, die 3D-Scandaten aus der Produktion automatisiert in simulationsfähige Modelle umzuwandeln. Mit Hilfe künstlicher Intelligenz und maschinellen Lernen analysieren sie die Punktewolken bzw. die daraus abgeleitete Netzgeometrie, um die gescannten Objekte zu klassifizieren und ähnliche Anlagenbestanteile zu identifizieren, die als simulationsfähige CAD-Modelle bereits in einer Bibliothek hinterlegt sind. Ihre Lage und Position im Raum wird mit Hilfe einer so genannten Bounding Box bestimmt, so dass sie automatisch im Digitalen Zwilling der Fabrik platziert werden können.

Weniger Aufwand

Je nach Kategorie lassen sich bis zu 80 Prozent der Objekte automatisch identifizieren und platzieren, was den Aufwand für den Aufbau des digitalen Zwillings dramatisch reduziert. Anlagenbestandteile, für die es in der Bibliothek noch keine Entsprechung gibt, werden in CAD-Modelle umgewandelt und mit Hilfe der Feature-Erkennung parametrisiert, um sie für die Simulation aufbereiten zu können. Die Dienste für Objekterkennung, Objektabgleich und Konvertierung werden über das Datenlogistik-Portal www.OpenDESC.com bereitgestellt.

Die Scan-Experten der ISB führen am Kundenstandort die Aufnahme der bestehenden Fabrikanlagen durch und stellen die 3D-Scandaten bereit. Die Ingenieure setzen je nach Anwendungsfall Hand-Scanner, Stereo-Bildkameras oder terrestrische Laserscanner ein. Die IFW unterstützt bei der Erfassung und Abbildung der Fertigungslogik in den digitalen Modellen. Außerdem übernehmen sie Simulationsaufgaben wie die Materialfluss- oder Engpassanalyse, werten die Ergebnisse aus und erarbeiten Empfehlungen zur Optimierung der Produktionsprozesse.


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