Digitale Fabrik: virtuelle Planung & Wartung

Unter digitaler Fabrik versteht man die 3D-Modellierung von Industrieanlagen, also ein detailgetreues, digitales Abbild von Produktionsanalgen, auch Digitaler Zwilling genannt. Mit der Digitalisierung Ihrer Anlagen werden die Fabrikplanung, die Anlagen- und Prozessoptimierung, die Effizienz- und Produktivitätssteigerung, die Wartungsplanung sowie die Qualitätskontrolle Ihrer Produktionsanlagen deutlich vereinfacht. Im Weiteren erfahren Sie, wie das möglich ist und welche Hardware sowie Software Leica Geosystems Ihnen dafür zur Verfügung stellt.

Inhaltsverzeichnis

In welchen Bereichen kommt die digitale Fabrik zur Anwendung?

Digitale Fabrik: Hardware & Software von Leica Geosystems?

Häufige Fragen zu den Vorteilen der digitalen Fabrik

Effizienzsteigerung durch digitale Fabrik mit Leica Geosystems

 

 

In welchen Bereichen kommt die digitale Fabrik zur Anwendung?

Die 3D-Erfassung von Produktionsanalgen ist für jedes Unternehmen aus jedem Industriezweig relevant, das seine Effizienz steigern und ein digitales 3D-Modell für

  • die Bestandsaufnahme
  • die Fabrikplanung
  • die Anlagenoptimierung
  • das Betreiben der Anlaghe (Facility Management)
  • die Fehleranalyse und Wartung

seiner Industrieanlagen nutzen möchte.

Planung für einen effizienten Anlagenbau

Ein zentraler Vorteil der Integration von 3D-Modellen in die Unternehmenssoftware ist die Möglichkeit, virtuelle Simulationen durchzuführen: Mit Hilfe der Simulation können im Zuge der Fabrikplanung verschiedene Konstellationen der Produktionsanlagen durchgespielt und mit "was wäre, wenn" experimentiert werden. So ist es möglich, potenzielle Probleme vor der tatsächlichen Umsetzung der geplanten Änderungen zu erkennen und zu beheben, ehe die reale Produktion beginnt. Das trägt dazu bei, die Produktionskosten zu senken, den Baufortschritt zu beschleunigen und die korrekte Umsetzung der Planung während des Anlagenbaus zu erhöhen. Ein Beispiel ist die Planung von Fertigungsanlagen in der Automobil-Industrie mit Hilfe eines Digitalen Zwillings, bei denen aufeinander abgestimmte Robotik zum Einsatz kommt und die häufig umstrukturiert werden müssen.

Konkret unterstützt eine digitale Fabrik bei folgenden Schritten:

  1. BestandsdokumentationDank der lückenlosen und exakten Erfassung durch 3D-Laserscanning werden die notwendigen Basisdaten für die Umbauplanung generiert und somit Planungssicherheit hergestellt. Je nach Anwendungsfall oder Einsatzgebiet eignen sich der präzise Alleskönner RTC360 mit Edge-Computing für die patentierte VIS-Technologie und der mobile Handscanner BLK2GO, der BLK ARC für Roboterplattformen und/oder der autonom fliegende Laserscanner BLK2FLY zur Datenerfassung für die Digitale Fabrik.
  2. Basic- und Detail-Engineering: Auf Grundlage der Bestandsaufnahme wird mit der entsprechenden Software, zum Beispiel der All-In-One-Lösung Cyclone 3DR, das Basic- und Detail-Engineering entwickelt. Damit können unter anderem folgende Disziplinen durchgeführt werden:
    - Machbarkeitsstudien (Simulationen/Berechnungen)
    - arbeitsvorbereitende Maßnahmen wie Gerüstbau, Transportstudien und Rückbau
    - Rohrleitungsplanungen
    - Kollisionskontrollen

Mit diesen Funktionalitäten können bereits vor jeglichem Eingriff in die laufende Produktion Transportstudien und Kollisionsanalysen durchgeführt und damit die Prozessoptimierung wesentlich vorangetrieben werden.

3D-Erfassung, Qualitätskontrolle und Anlagenoptimierung

Zum Zweck der Qualitätskontrolle und des -managements ist ein ständiger Soll-Ist-Vergleich der digitalen Fabrik mit der realen Industrieanlage nötig, sodass die im Bau befindliche Anlage der Anlagenplanung folgt. Gerade während der Umsetzungsphase ermöglicht die digitale Fabrik jederzeit einen Soll-Ist-Vergleich sowie die Kontrolle über den Baufortschritt.

Mit der Fertigstellung und Übergabe der Anlage beginnt das Plant-Lifecycle-Management. Dazu gehört unter anderem die Pflege der Bestandsdaten, denn jede Änderung oder Weiterentwicklung der Anlage muss im Rahmen einer lückenlosen Dokumentation durch 3D-Erfassung in den Bestandsdaten ergänzt werden. Nur so kann eine fortlaufende und immer aktuelle Dokumentation des Ist-Zustandes einer Industrieanlage sichergestellt werden.

Wenn eine digitale Fabrik, also ein digitales 3D-Modell einer Fertigungsanlage, in die Prozessoptimierung mit einbezogen wird, können Unternehmen ihre Fertigungsprozesse besser visualisieren und deren Effizienz steigern: Anhand der 3D-Modellierung kann die Anordnung von Maschinen, Anlagen und Materialflüssen geplant und optimiert werden. Analysieren Sie Ihre Produktionsstrecke und gestalten Sie beispielsweise Ihre Material-Logistik so, dass die jeweiligen Ressourcen zum richtigen Zeitpunkt im Produktionsablauf an genau den Ort gebracht werden, an dem sie weiterverarbeitet werden. Auch Leerfahrten können durch strategische Logistik-Planung reduziert werden. Durch das digitale Durchspielen der Prozesse mit einer entsprechenden Software wie der Asset Lifecycle Intelligence Division oder einem digitalen Prozess-Zwilling erreichen Sie so eine Weiterentwicklung und Effizienzsteigerung Ihrer Produktion.

Mitarbeiterschulung durch Simulation

Darüber hinaus kann die digitale Fabrik auch zu Schulungs- und Trainingszwecken eingesetzt werden: Neue Mitarbeiter können anhand des 3D-Modells die Strukturen der Fertigung leichter erfassen und bekommen schneller einen Überblick über die Industrieanlagen. Durch die Simulation bekommen sie eine bessere Vorstellung davon, wie die Produktionsprozesse ablaufen und wie sie ihre Aufgaben innerhalb des Systems effektiver erledigen können. Auch Standortbesichtigungen können auf diese Weise virtuell durchgeführt werden, ohne dass die Mitarbeiter dazu vor Ort sein müssen.

Wartungsplanung und Fehleranalyse

Auch im Bereich der Instandhaltung und Wartungsplanung leistet die digitale Fabrik wertvolle Dienste: Ist das 3D-Modell mit künstlicher Intelligenz und speziellen Sensoren an den Produktionsanlagen verbunden, wird Asset Performance Management möglich, also die Analyse von Wartungs- und Sensordaten sowie die Überwachung der Industrieanlagen aus der Ferne. Dadurch hat das Instandhaltungspersonal auch die Möglichkeit, funktional eingeschränkte oder für Menschen gefährliche Bereiche, zum Beispiel in der chemischen Industrie, nur bei vorliegenden Fehlern zügig und zielgerichtet Instand zu setzen. Bei der allgemeinen Überwachung kann das Personal sich zudem auf die gesendeten Sensordaten verlassen und muss nicht ständig vor Ort sein. Das führt zu mehr Sicherheit, zur Verbesserung der Wartungsplanung, zu Kostenoptimierung und zur Umsetzung der wirtschaftlich günstigsten Lösung.

 

Digitale Fabrik: Hardware und Software von Leica Geosystems


Zur Erstellung einer digitalen Fabrik werden die Produktionsanlagen zuerst durch hochautomatisierte 3D-Scanner erfasst, die ein dreidimensionales Abbild in Form von Punktwolken sowie RGB-Daten erzeugen. Diese werden im Anschluss durch Software-Lösungen zu 3D-Modellen verarbeitet. Eine weitere, schon beim Kunden bestehende Software übernimmt schließlich die Auswertung der 3D-Modelle.

Mögliche Anwendungsgebiete der 3D-Scan-Lösungen von Leica Geosystems

 

Hardware: Leica BLK2GO – mobiler 3D-Hand-Laserscanner

Hardware: Leica BLK2GO - mobiler 3D-Hand-Laserscanner

Der BLK2GO ist ein tragbarer, kabelloser, leichter Handheld-Scanner, der Ihre Fertigungsanlagen im Vorbeigehen scannt und in Form von 3D-Punktwolken erfasst. Er ist imstande, seine Position in der Anlage zu bestimmen und die gescannten Daten zu einem großen Bild zusammenzufügen.

 

Highlights des Leica BLK2GO

  • beweglich: Der BLK2GO kann in der Hand getragen werden, hat kein Kabel und funktioniert über Akkus.
  • hohe Bildqualität: Er verfügt über eine top Detailkamera mit 12-Megapixeln und drei Kameras mit 4,8 Megapixeln für ein Panorama-Bildsystem.
  • schnell: Dieser Scanner erfasst die Umgebung während des Laufens, also in Echtzeit, konkret 420.000 Punkte/Sekunde.
  • orientiert: Der Scanner weiß dank GrandSlam-Technologie, wo er sich im Raum befindet.
  • geringes Gewicht: nur 775 Gramm dank Leichtbau-Konstruktion aus Aluminium
  • einfache Bedienung: leichte Einweisung und hohe Akzeptanz bei den Mitarbeitern
Leica RTC360

Hardware: Leica RTC360 – 3D-Scanner-Station für den Anlagenbau

 

Der stationäre Leica RTC360-Scanner wird für großflächige Erfassung von Anlagen eingesetzt, weil er millimetergenau sowie mit besonders hoher Geschwindigkeit scannt und die Ergebnisse schon vor Ort zur Ansicht bereitstellt. Er leistet zum Beispiel im Anlagenbau wertvolle Dienste.

Produkt-Highlights

  • agil: Dank der Visual-Inertial-System-Technologie werden Scans gleich vor Ort vorregistriert, damit sie einsehbar sind, und werden für ein Scan-Ergebnis ohne Unterbrechungen miteinander verknüpft. /li>
  • VIS-Technologie: Der Laserscanner lokalisiert seine eigene Position im Raum und verfolgt eigene Bewegungen, sodass eine flexible Auswahl der Scanrichtung möglich ist.
  • präzise: Der Leica RTC360 erzeugt HDR-Bildmaterial und hochauflösende Punktwolken; eine Auswahl zwischen fünf Belichtungsstufen ist möglich.
  • selbstoptimierend: dank Doppelscan werden bewegte Objekte automatisch herausgenommen
  • schnell: zur Effizienzsteigerung: Dieser Scanner erfasst zwei Millionen dreidimensionaler Punkte/Sekunde.
  • erweiterbar: Texte, Videos oder Fotos in Form von Geotags lassen sich für unkomplizierteres Management der Daten mit den Scans verbinden.
  • automatische Optimierung: Scans von Objekten in Bewegung werden automatisch aussortiert dank doppeltem Scan.
  • einfache Bedienung: Beim Leica RTC360 entsteht wenig Schulungsaufwand und er wird von Mitarbeitern sehr gut angenommen.
Leica BLKARC

Hardware: Leica BLK ARC – autonome Erfassung

 

Der flexible Scanner Leica BLK ARC ist in Kombination mit einer autonomen Robotik-Plattform ideal für die Erfassung von gefährlichen oder schwierig zu erreichenden Orten. Eine fliegende, noch flexiblere 3D-Scan-Lösung, besonders für die Erfassung von Rohrleitungen im Außenbereich, ist der fliegende Laserscanner BLK2FLY.

Produkt-Highlights

  • sicher: Durch den Robotik-Untersatz erreicht er selbstständig Orte mit Gefahrenpotenzial für Menschen; Hindernisse werden dabei registriert.
  • orientiert: Die SLAM-Technologie ermöglicht es dem Leica BLK ARC, seine Position im Raum zu definieren und sich zu orientieren.
  • eigenständig: Der Leica BLK ARC bewegt sich durch eine Robotik-Plattform auf vorher programmierten Scanpfaden völlig autonom im Raum.
  • hohe Scan-Geschwindigkeit: Bei diesem Scanner läuft die Datenerfassung in Echtzeit ab, also mit 420.000 Punkte/Sekunde.
  • 2 Scanning-Modi: Sie zwischen dem statischen und mobilen Modus.
  • verknüpfbar mit fast allen Trägern und Roboterarten. 
Leica Pegasus TRK Reihe

Hardware: Leica Pegasus TRK Reihe

 

Bei den Leica Pegasus TRK-Scannern handelt es sich um fahrbare Sensorplattformen (mobile mapping) für die großflächige Erfassung von Industrieanlagen in hoher Geschwindigkeit. Dazu kann die Plattform einfach auf einem Fahrzeug montiert werden.

  • überall einsetzbar: Diese Sensorplattform ist sowohl innen als auch außen und unter der Erdoberfläche einsetzbar.
  • flexibel: Die Kameras sind dreh- und kippbar für eine flexiblere Erfassung, außerdem lassen sich weitere Kameras integrieren für eine multidirektionale, detailliertere Erfassung.
  • erleichterte Datenübermittlung: Ein direkter Übergang von der Datenerfassung zur -verarbeitung ist möglich – ohne aufwändige Transkription.
  • präzise: Dank der RTK-Positionierung wird der Standort zentimetergenau und in Echtzeit erfasst.
  • sicher: Die Daten werden direkt und sicher auf einem abnehmbaren SSD-Speicher und in einem robusten Koffer DSGVO-konform (Verpixelung von Gesichtern und Autokennzeichen) gespeichert.
  • smart Die Pegasus TRK-Scanner haben Zugriff auf WLAN- und LAN sowie auf einen Hot-Plug-Zubehörhub und haben ein eingebautes KI-Modul.
  • gute Auflösung: Dank des Kamerasystem SmartFusion ist eine Auflösung von 120 MP möglich, mit zusätzlichen Kameras sogar 156 MP.
 

Softwarefamilien für die Verarbeitung und Weiterleitung der Scan-Daten


Die Integration eines digitalen 3D-Modells einer Produktionsanlage in die Unternehmenssoftware ist ein wichtiger Schritt in der modernen Fertigungsindustrie und erfolgt entweder über passende Schnittstellen oder über spezielle Plug-ins. Diese Plug-ins sind dazu in der Lage, 3D-Modelle der Industrieanlage in verschiedenen Formaten zu importieren und in die Unternehmenssoftware zu integrieren.

Die Cyclone Familie

Die All-In-One-Lösung Cyclone 3DR gehört zur Cyclone-Familie und stellt Ihnen domainzentrierte, vorprogrammierte Workflows für die Bereiche Architektur, Ingenieurwesen, Bauwesen, Vermessungen und Tankinspektion zur Verfügung. Nutzen Sie zum Beispiel folgende Workflows:

  • Scan-to-Plan
  • Kollisionsanalysen
  • Gebäude-Extraktor
  • Querschnittsanalysen etc.
  • Inspektion und Messung für das Design im Kontext
  • Berichterstattung gemäß Industriestandards (zum Beispiel Tankinspektion nach API 650/653)
  • Klassifizierung der Punktwolken
  • Texturiertes 3D-Mesh
  • Scripting-Funktionalität

Highlights von Leica Cyclone

  • hohe Auflösung: Die Software liefert Daten in Vermessungsqualität.
  • effizient und intuitiv: Automatisierte Routinen übernehmen Arbeitsschritte für Sie.
  • Formatauswahl: Die Software kann Karten, Berichte, Animationen, Filme, 3D-Modelle und 3D-Datenformate erstellen.
  • bedarfsgerecht: Wählen Sie die Softwaremodule aus, die Sie für Ihre Anwendung brauchen.
  • angeleitet: Lassen Sie sich von der Software durch den Verarbeitungsprozess führen.
  • koppelbar: Die Cyclone-Daten sind im Format LGS zwischen Programmen austauschbar.

 

Reality Cloud Studio (powered by HxDR)

Reality Cloud Studio ist eine leistungsstarke Cloud-Anwendung für die Visualisierung, Zusammenführung und Speicherung von Reality-Capture-Daten. Durch diese Anwendung kann digitale Realität automatisiert in der Cloud umgesetzt werden. Mit Reality Cloud Studio können Sie Ihre Arbeit detailliert visualisieren und mit den Daten interagieren. Nutzen Sie die Daten beispielsweise, um virtuelle Rundgänge zu erstellen, Messungen durchzuführen und Anmerkungen zu erstellen.

Möglichkeiten mit Reality Cloud Studio

  • Upload: Erfassen Sie mit Ihrem Scanner die Realität und laden Sie die Daten von Ihrem Computer oder Ihrem mobilen Device via Webbrowser hoch.
  • Mesh: Lassen Sie per Knopfdruck das Mesh automatisch erstellen - leistungsstarke Technologie und doch einfach automatisiert.
  • Visualisierung: Nutzen Sie anschauliche Visualisierungswerkzeuge, um jedes kleine Detail in der digitalen Fabrik zu sehen.
  • Präsentation: Bauen Sie einfach virtuelle Touren (Besichtigungen / Rundgänge) für beeindruckende Ansichten aus allen Perspektiven.

 

Die Cloudworx-Familie

Leica CloudWorx ist DAS Plug-in für die Integration von Punktwolken in ein CAD-System. Durch die Kompatibilität mit den CAD-Systemen stehen Ihnen sowohl die Bearbeitungsmöglichkeiten für die Punktwolken von Cloudworx selbst als auch von CAD offen.

Highlights von Leica Cloudworx

  • viele Möglichkeiten: Dank Cloudworx Ultimate stehen Ihnen alle Plug-ins zur Verfügung.
  • günstig: Da das CAD-System schon vorhanden ist, brauchen Sie keine extra Planungssoftware.
  • bekannt: Für das CAD-System ist kein zusätzlicher Schulungsaufwand nötig.
  • starke Leistung: Leica Cloudworx bietet performancestarke Technologie aus dem Gaming.
  • smart: Intelligente Funktionen erleichtern die Arbeit, zum Beispiel in Form von Hilfskoordinatensystemen.
  • zeiteffizient: Bauteile werden durch Fitting-Tools eingefügt, was manuellen Aufwand spart.

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

Mobile Sensorenplattformen

Erste vollständig mobile Kartierungslösung.
Erste vollständig mobile Kartierungslösung.

Reality Cloud Studio - powered by HxDR

Digitale Realität. Realisiert.
Reality Cloud Studio macht das Beste aus Ihren Daten - schnell und effizient durch leistungsstarke, benutzerfreundliche Automatisierung.
Digitale Realität. Realisiert.
Reality Cloud Studio macht das Beste aus Ihren Daten - schnell und effizient durch leistungsstarke, benutzerfreundliche Automatisierung.

Häufige Fragen zu den Vorteilen der digitalen Fabrik

 

Effizienzsteigerung durch digitale Fabrik mit Leica Geosystems

Profitieren Sie von den zahlreichen Möglichkeiten einer digitalen Fabrik und nutzen Sie die professionellen Laser-Scanner von Leica Geosystems für eine 3D-Erfassung von Qualität! Wenden Sie sich telefonisch (+49 89 149810-0) oder über unser Kontaktformular an uns. Wir beraten Sie gerne persönlich, welche unserer Produkte zu Ihren Anforderungen passen und wie Sie den Zielen Kostenoptimierung und Effizienzsteigerung mit einer digitalen Fabrik näher kommen.



Unsere Experten unterstützen Sie mit unseren Datenerfassungs- und Auswertelösungen.

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