Werden neue Maschinen oder Roboterzellen benötigt, ziehen die Planer für den Entwurf der Umbaumaßnahmen alle relevanten vorhandenen Informationen heran wie 2D- bzw. 3D-Pläne, Grundrisse, oder BIM-Modelle. Diese Pläne und Modelle sind jedoch oftmals entweder nicht mehr aktuell, nicht präzise genug oder beinhalten nicht alle für den Umbau erforderlichen Informationen wie Rohrleitungen oder Anschlüsse. Das führt dazu, dass die verschiedenen Planer die Fabrik betreten müssen, um die Vorplanung durchführen zu können. Mit jeder Betretung erhöhen sich jedoch die Kosten sowie die Laufzeit des Umbauprojekts.
Bei der Planung von Umbaumaßnahmen ist es zudem wichtig, alle relevanten Interessengruppen wie u.a. Ingenieure, Wartungspersonal sowie Mitarbeitende in den Prozess einzubeziehen, denn nur so kann das Unternehmen sicherstellen, dass die geplanten Änderungen ihren Zielen und Anforderungen entsprechen.
Eine Plattform für alle
Bereits heute gibt es ein Tool, um den Vorplanungsprozess einfacher und schneller zu gestalten. Planer können fotorealistische digitale Zwillinge – digitale Abbildungen realer Objekte – nutzen, um die Planung im Webbrowser vom Schreibtisch durchzuführen. Da solche Zwillinge webbasiert sind, können alle Stakeholder zu jeder Zeit auf die dort enthaltenen Informationen zugreifen.
Die Firma Framence hat ein günstiges Verfahren zur Erstellung von digitalen Zwillingen entwickelt, die die Realität fotorealistisch à la Google Street View abbilden. Aus einfachen Fotos, die mittels einer Digitalkamera gemacht werden, entsteht ein maßhaltiger, fotorealistischer digitaler Zwilling. Eine Nachmodellierung, wie bei anderen Methoden zur Erstellung von digitalen Zwillingen üblich, ist nicht mehr notwendig. Da die Software herstelleragnostisch ist, können jegliche Informationen aus Fremdsystemen wie Dashboards, Anleitungen, oder Videos, in den Zwilling eingebunden und präzise an der jeweiligen Anlage angezeigt werden. Diese Informationen können auch in AR bzw. VR abgerufen und betrachtet werden. Zum Einsatz der hardwareunabhängigen Software wird nur ein Endgerät mit Internetverbindung und Kamerafunktion benötigt. Für die AR-Anwendungen setzt Framence Tablets und Smartphones ein, da solche Endgeräte heute überall verfügbar sind und eine gegebenenfalls notwendige Neuanschaffung mit niedrigen Kosten einhergeht.
Der Vorteil von Fotos
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, einen digitalen Zwilling zu erstellen. Fotorealistische digitale Zwillinge bieten jedoch im Vergleich zu anderen Methoden eine hohe Genauigkeit, da sie auf hochauflösenden Fotos basieren und die realen Geometrien und Farben von Anlagen und Umgebungen exakt wiedergeben. Das ermöglicht eine präzise Vorplanung direkt im Bildmodell.
Hinzu kommt noch, dass fotorealistische digitale Zwillinge schnell und einfach zu erstellen sind, da die Erstellung durch die Verwendung von Fotos und einer integrierten KI automatisch erfolgt, sobald die Bilder in die Software hochgeladen werden. Die KI erkennt anhand gemeinsamer Fotomerkmale die Bilder, die eine Anlage oder einen Raum darstellen und ordnet sie entsprechend in der Software an.
Der Vorteil von fotorealistischen digitalen Zwillingen besteht auch darin, dass sie leicht aktualisiert werden können. Bei Änderungen in der realen Umgebung oder der Anlage, zum Beispiel durch Modernisierungen, können neue Fotos mit einer Digitalkamera oder einem Smartphone aufgenommen werden, um den digitalen Zwilling zu aktualisieren. Dadurch ist der digitale Zwilling immer auf dem neuesten Stand und kann als zentrale Informationsplattform dienen, auf die man sich verlassen kann, um fundierte Entscheidungen zu treffen.
Maßhaltigkeit und virtuelle Kollisionsprüfung
In der fotorealistischen Umgebung der Plattform lassen sich 3D-Modelle oder Bauteile in allen gängigen Formaten wie IFC-, STEP- oder OBJ-Format einfach integrieren und mit einem Mausklick an den geplanten Einbauort platzieren. Aufgrund von fotogrammetrischen Methoden ist die Planung im Bildmodell maßhaltig und entspricht so den realen Gegebenheiten vor Ort. Da sich der digitale Zwilling sowie die 3D-Modelle absolut maßhaltig verhalten, können zudem im virtuellen Raum Kollisionsprüfungen durchgeführt werden. So können Anwender ermitteln, ob die geplante Anlage ihren Platz ohne Weiteres in der Fabrik finden kann oder ob es noch Hindernisse zu beseitigen gibt. Ingenieure können somit den Austausch der Maschinen zunächst digital planen, bevor sie vor Ort eingebaut werden. Das führt zu einem reduzierten Risiko. An den 3D-Modellen der Anlagen lassen sich durch sogenannte Points-of-Information beliebig viele Informationen verorten, z.B. Wartungsanleitungen, Videos oder Dashboards mit Messwerten in Echtzeit.
