Punktwolke

Auf Basis präziser 3D-Laserscandaten entsteht mithilfe von NavVis IVION ein Fabrikmodell, das als Digitale Fabrik die virtuellen Darstellungen von Anlagen und Geräten mit weiteren technischen Daten anreichert. Sie sind nicht nur für die Planung nützlich. Neben technischen Spezifikationen können auch aktuelle Betriebsdaten von Maschinen und Anlagen integriert werden, beispielsweise die Drehzahl einer Welle oder die Temperatur eines Schneidkopfes einer Werkzeugmaschine. Die Digitale Fabrik wird damit auch für Anwendungen wie die Produktionssteuerung interessant. (Bild: NavVis)

Die Mission ist klar: Was Google Maps für den Outdoor-Bereich ist, strebt das Münchner Unternehmen NavVis branchenübergreifend mit einer Plattform für Gebäude an. NavVis hat die Technologie im Bereich Reality Capturing und Digital Factory weltweit auf ein neues Niveau gehoben. Ausgezeichnet mit dem TISAX-Label ist NavVis seit 2021 offiziell vertrauenswürdiger Dienstleister für die Automobilindustrie und unterstützt OEMs und TIER 1-Unternehmen bei ihren Planungen für die Fabrik der Zukunft maßgeblich.

Die Automobilbranche auf dem Weg zur Fabrik der Zukunft

Die gesamte Automobilbranche investiert global unter Hochdruck in den Ausbau der Elektromobilität, digitalisiert ihre Produktionsstätten, um sie für die Automobilproduktion der Zukunft fit zu machen. Dabei ist Tempo geboten: Die Branche muss die Mobilität neu definieren, ihre Serienfertigung von E-Fahrzeugen perfektionieren und gleichzeitig Nachhaltigkeit und verantwortungsbewusstes Wirtschaften in den Mittelpunkt ihres Wirkens rücken.

Da sich die zugrunde liegenden Produktionsstrukturen stark verändert haben, sind für zukünftige Projekte präzise Echtzeit-Daten entscheidend: bei der komplexen Planung neuer Fabriken ebenso wie bei Umzügen von Maschinen oder Umbauten bestehender Produktionslinien im laufenden Betrieb.

Mobiles Mapping können Mitarbeitende übernehmen

Display VLX 2.0
Präzises Scannen ist sowohl unter freiem Himmel als auch in Gebäuden möglich. Das Display bietet Feedback in Echtzeit. Der NavVis VLX ist für den Innen- und Außenraum geeignet - und gegenüber terrestrischen Laserscannern (TLS) zirka zehnmal schneller. Das Scannen einer Fläche von 1.500 Quadratmetern ist mit dem NavVis VLX beispielsweise in rund 60 Minuten möglich. (Bild: NavVis)

Hier kommt NavVis mit seinen Tools ins Spiel: Mithilfe des tragbaren 3D-Laserscanner NavVis VLX können Unternehmen - wahlweise in Eigenregie oder mit Unterstützung weltweiter Partner - in Innenräumen und selbst im Freien auf einer hektischen Baustelle mit hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit Scandaten erfasst. Ein robuster SLAM-Algorithmus bildet die Grundlage für das robotergestützte Scannen.

Für Unternehmen, die robotergestütztes Mapping dauerhaft in ihre Arbeitsabläufe integrieren möchten, lohnt sich die Investition in einen eigenen mobilen Mapper NavVis VLX. Mitarbeitende können jederzeit unkompliziert und schnell qualitativ hochwertige Punktwolkendaten selbst generieren. Der NavVis VLX ist zusammenklappbar und im Schutzkoffer in der Größe eines Reisekoffers transportabel.

Punktwolken im Vorbeigehen erfassen

SLAM-Technologie
Kurze Scanzeiten ohne Stativ steigern die Effizienz. (Bild: NavVis)

NavVis hat den mobilen 3D-Laserscanner NavVis VLX mit eigenentwickelter SLAM-Technologie ausgestattet. Mit Herausforderungen, die beim Scannen von realen Umgebungen auftreten, kommt der robuste Algorithmus gut zurecht, erzeugt eine bessere Trajektorie als beim TLS-Scannen und erstellt dadurch gestochen scharfe und rauscharme Punktwolken.

Beim mobilen Mapping-Workflow wird auf den Einsatz von Stativen verzichtet und der Raum einfach mit dem tragbaren 3D-Laserscanner abgegangen.

Kollaboration in Echtzeit über verschiedene Zeitzonen und Orte

Arbeit über die Plattform NavVis IVION Core
Projektbeteiligte haben über die Plattform NavVis IVION Enterprise einen schnellen und intuitiven Zugang zu allen Gebäuden und Innenräumen, die vorab mit dem NavVis VLX gescannt wurden. Das 3D-Modell ist einfach zu navigieren: inspizieren, planen und messen ist aus der Ferne jederzeit möglich. Qualitätssicherungsprozesse lassen sich beschleunigen. (Bild: NavVis)

NavVis IVION Enterprise generiert aus diesen Daten automatisch KI-basierte Karten. Sie geben Planern und Ingenieuren nicht nur einen präzisen 3D-Überblick über die gesamte Liegenschaft: Sobald die Pixel in den 360 Grad-Bildern durch Laserscandaten ergänzt wurden, ist eine Interaktion mit den gescannten Räumen so möglich, als wären sie selbst vor Ort.

Bei Abstimmungen mit Drittanbietern sind die Planer und Ingenieure in der Lage, über NavVis IVION Enterprise Datensätze hochzuladen, zu kombinieren und final per Link freizugeben - egal, ob die Daten mit einem statischen Laserscanner, einer Drohne oder NavVis VLX aufgenommen wurden. Beim Import von heruntergeladenen Punktwolken passen sich diese automatische an korrespondierende CAD-/BIM-Dateien an, wodurch Erfassungsabläufe optimiert werden.

Beispiel BMW Group: Hier behalten Global Operations Manager und ihre Teams mithilfe der Plattform NavVis IVION Enterprise ihre weltweiten Standorte auch aus der Ferne im Blick. Sie nutzen die Multisite-Funktion von NavVis IVION Enterprise, um mehrere Projekte mit nur einem Account aufzurufen und zu verwalten. Alles, was sie dazu brauchen, ist ein Standard-Webbrowser.

End-to-End-Lösung für die digitale Fabrik

Factory Browser
Relevante 3D-Scandaten stehen direkt über den Browser zur Verfügung, um etwa Ist-Zustände mit einem Plan zu vergleichen. (Bild: NavVis)

NavVis IVION Enterprise stellt die End-to-End-Lösung für die Digitale Fabrik dar. In der Automotivbranche nutzen OEMs und Zulieferbetriebe wie Schaeffler die Plattform bereits erfolgreich, um an realitätsgetreuen digitalen Zwillingen zu interagieren.

Das Tool 'Mark & Measure' erlaubt es beispielsweise, digitale Abmessungen schnell und genau am aktuellen Standort zu ermitteln. Ein Layoutplaner für die Automobilindustrie, berichtete, dass er jedes Mal 15 Minuten einsparte, wenn er auf diese Weise in seiner Produktionsanlage Messungen vornehmen musste.
Bei Arbeiten am Layout eines Green- oder Brownfields, lässt sich über NavVis IVION Enterprise prüfen, ob etwa Maschinen an ihren neuen Bestimmungsort passen. Hochauflösende Panoramabilder geben sofort Aufschluss darüber, wo mögliche Probleme beim Umzug oder bei der Neuinstallation lauern, etwa bei Lüftungsschächten oder Strom- und Wasseranschlüssen. Die betroffenen Positionen werden in den Punktwolkendaten ausgewählt, zugeschnitten und in NavVis IVION Enterprise zum weiteren Bearbeiten heruntergeladen.

Planungsgrundlage für IT, Produktionsmanager und Fabrikplaner

Planungsteam digitale Fabrik
Remote-Standortbesuche mit internen Teams, externen Lieferanten und Auftragnehmern fördern die Zusammenarbeit und senken Reisekosten. Die Software NavVis IVION Enterprise ermöglicht es globalen Betriebsleitern und ihren Teams, mehrere Produktionsstandorte auf der ganzen Welt virtuell zu inspizieren und zu vergleichen - alles von einem Webbrowser aus. (Bild: NavVis)

Die Digitale Fabrik ist ein unverzichtbarer Bestandteil für verlässliche Planungen in der Automobilindustrie. Das liegt an den besonderen Charakteristika der Branche: Zum einen gibt es strikte Anforderungen, was die Nachverfolgbarkeit von Bauteilen über die verschiedenen Zulieferstufen betrifft. Zum anderen herrscht über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg ein enormer Druck zur kontinuierlichen Optimierung im Fertigungsbereich: Die Fertigung muss intelligent, besonders effizient, nachhaltig und maximal flexibel erfolgen.

Ein Balanceakt, dem sich im Idealfall ein ganzes Projektteam aus IT-Fachleuten, Managern, Planern und Instandhaltern mit dem Implementieren einer digitalen Fabrik widmen sollte. Eine Kernaktivität in der Digitalen Fabrik ist die Layout- und Montagelinienplanung. Sie hat einen erheblichen Einfluss auf den täglichen Betrieb. Wie weit müssen die Rohstoffe zum Beispiel vom Gebäudeeingang bis zur Produktionslinie reisen? Wie nah ist die Maschine an den notwendigen Lüftungskanälen, Beleuchtung oder Stromkabeln? Und wie lang ist der Weg des fertigen Produkts, bis es zum Transport verpackt werden kann?

Können neue Anlagen und Fertigungsstraßen vorab virtuell in Betrieb genommen werden, liegen die Einsparungspotenziale hinsichtlich Zeit und Kosten, aber auch der Qualitätszuwachs auf der Hand. Eine Reihe von Fehlern lässt sich so schon im Vorfeld ausklammern – statt kostenintensiv in der Praxis behoben zu werden. Was früher oft sequenziell erledigt wurde, zum Beispiel mechanisches Design, Elektroplanung und SPS-Programmierung, findet heute weitgehend gleichzeitig statt. Auch die steigende Zahl der (späten) Änderungen lässt sich leichter in Planungswerkzeugen verkraften. Der Planungsaufwand wird nicht unbedingt geringer – der Anlauf kann im Sinne der schnellen 'Time to Market' aber zeitlich vorweggenommen werden.

18. Deutscher Fachkongress Fabrikplanung

Der Kongress findet zum 18. Mal als zweitägige Präsenz-Veranstaltung in Ludwigburg statt und umfasst alle Themen rund um die Fabrik: die Gebäudeplanung bei Brown- und Greenfield. Dabei geht es vor allem auch um alle Strukturen und Prozesse, die in einer Fabrik ablaufen – von der Administration, Logistik bis hin zum Produktionsprozess.

Zukunftsgewandt wird auf dem Kongress diskutiert, wie Fabrikplaner strategieoffene Fabriken planen, d.h. wie Veränderungen in den langen Lebenszyklus einer Fabrik implementiert werden (Umbau, Umnutzung, Ausbau, Rückbau, Erweiterung, schwankende Stückzahlen in der Produktion, Ausbildung, Instandhaltung). Dabei stellen sich Fragen, wie Bestandsfabriken im Jahr 2030 aussehen können und wie Unternehmen dies so früh wie möglich Veränderungen in den Fabrikplanungsprozess berücksichtigen.

Weitere Informationen zum Programm und zur Anmeldung gibt es hier.

3D-Mobile Scanning
Mit Hilfe des tragbaren Mappingsystems VLX von NavVis digitalisiert die BMW Group bis 2023 ihr weltweites Produktionsnetzwerk. Die fotorealistischen Panoramabilder, Grundrisse und Punktwolken stehen über die Plattform NavVis IVION Enterprise allen Standorten des Automobilherstellers zur Verfügung. Die verbesserte Remote-Zusammenarbeit zwischen zentralen und Werksrollen ermöglicht eine schnellere Entscheidungsfindung bei industriellen Veränderungsprozessen. (Bild: NavVis)

NavVis IVION Go unterstützt bei täglichen 5S- und Gemba-Walk

Instandhaltungsleiter haben immer ein Auge auf die die Werkshallen und prüfen bei ihren täglichen Inspektionsrundgängen: Läuft die Produktionslinie ordnungsgemäß? Und wie könnten die Arbeitsprozesse vor Ort noch weiter optimiert werden?

Durch diese - auch 5S oder Gemba-Walks genannten -Maßnahmen aus dem Lean Management, können Führungskräfte tragfähige Beziehungen zu Mitarbeitenden aufbauen, als auch Produktivität und Effizienz erhöhen, indem der tatsächliche Arbeitsprozess beobachtet und verstanden wird.

NavVis hat mit IVION Go ein mobiles Tool entwickelt, das Instandhaltungsleiter bei diesen Besuchen am Ort der Wertschöpfung begleitet. Nachdem IVION Go sich in der Anlage lokalisiert hat, können Nutzer über 'Points of Interests' umgehend den aktuellen Status der Produktion an seiner Position sowie Daten von früheren Spaziergängen und aktuell offenen Aufgaben überprüfen. Mehr noch: Sie können von jedem Verbesserungs- und Best-Practice-Vorschläge mit ihrem räumlichen Kontext festhalten und mit anderen teilen. Instandhaltungsleiter sind damit in der Lage, Verbesserungsvorschläge samt aller wichtigen Informationen einfach per URL-Link mit dem Rest des Unternehmens zu teilen. Ganz im Sinn von Projektteams einer Digitalen Fabrik, die neben der präzisen 3D-Raumplanung immer auch noch den Menschen als Vektor in der Fertigung der Zukunft sehen.

 

Hier können Sie das Whitepaper downloaden:

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