Produktionsumgebungen in der Automobilindustrie gehören zu den komplexesten Anlagen weltweit. Nicht nur ändern sich Anlagenkonfigurationen und Montagelinien rasant, sondern die meisten Anlagen sind zudem robotergestützt. Das bedeutet, dass die Außerbetriebnahme und Neukonfiguration dieser Komponenten Sorgfalt, Präzision sowie die Gewissheit erfordern, dass die tatsächlichen Gegebenheiten vor Ort mit den Plan- und Installationsdaten übereinstimmen.
Ein Unternehmen, das in jeder Hinsicht Sorgfalt, Präzision und Genauigkeit bietet, ist Variation Reduction Solutions, Inc. (VRSI). Unter der Leitung von Experten aus den Bereichen Fertigung und Ingenieurwesen veranschaulicht das VRSI-Team, was es bedeutet, über eine ausgereifte Digital-Twin-Strategie zu verfügen, die dem Team nicht nur dabei hilft, anspruchsvolle Aufgaben zu bewältigen, sondern es ihm auch ermöglicht, über die anfängliche Projektabwicklung hinaus eine führende Rolle bei echten technischen und betrieblichen Initiativen einzunehmen.
Dies ist die Geschichte darüber, wie VRSI erkannte, wie wichtig eine robuste Digital-Twin-Strategie für Automobilhersteller ist, die Robotik, Bildverarbeitungssysteme, Anlagenbeschränkungen und Installationsplanung schneller und präziser aufeinander abstimmen müssen. Und es ist auch eine Geschichte darüber, was das VRSI-Team führenden Kunden aus der Automobilbranche in Bezug auf verbesserte Validierung, stärkere teamübergreifende Zusammenarbeit, frühzeitigere Problemerkennung, reduzierte Projektrisiken und effizientere Einsatzplanung bieten kann.
VRSI (Variation Reduction Solutions, Inc.) arbeitet mit führenden Automobil-OEMs und Tier-1-Zulieferern zusammen, um Bildverarbeitungssysteme und Lösungen zur Robotersteuerung für die Automobilindustrie bereitzustellen, und bedient dabei sowohl den Automobilbau als auch die Luft- und Raumfahrt.
Das Unternehmen arbeitet mit großen OEMs und Tier-1-Zulieferern zusammen – darunter General Motors, Stellantis, Ford, BMW, Toyota, Honda, Tesla und Rivian – und übernimmt die Konzeption, Modellierung und Validierung von bildverarbeitungs- und sensorbasierten Systemen in komplexen Produktionsumgebungen.
Die Fachkompetenz von VRSI umfasst:
Mechanische Konstruktion
Softwareentwicklung
Steuerungstechnik
Systemintegration
Die Lösungen des Unternehmens werden durch fortschrittliche Technologien wie die folgenden ergänzt:
Nikon Metrology Laser-Radar-Prüfung
Integration von Robotersystemen
INOS-Bildverarbeitung
Strategische SaaS-Partnerschaften (einschließlich Cintoo)
VRSI bedient in erster Linie Automobil-OEMs und Hersteller und unterstützt Kunden, die eine präzise Integration von Bildverarbeitungssystemen, Robotik und Sensorbaugruppen benötigen.
Das Unternehmen liefert zudem maßgeschneiderte Lösungen über den gesamten Projektlebenszyklus hinweg, darunter:
Machbarkeitsstudien und Layoutplanung in der Frühphase
LiDAR-basierte Erfassung und Validierung von Bestandsdaten
Konstruktionsmodellierung und virtuelle Bauabnahmen
Installationsablaufplanung und Sicherheitsplanung
Kontinuierliche Zusammenarbeit mit dem Anlagen- und Ingenieurteam
Jede Lösung wird individuell auf kundenspezifische Rahmenbedingungen, Sicherheitsanforderungen und betriebliche Ziele zugeschnitten.
Wichtig ist, dass der Nutzen über die Projektabwicklung hinausgeht – Kunden nutzen die Digital-Twin-Daten von VRSI häufig erneut in Cintoo, um umfassendere technische und betriebliche Initiativen über den gesamten Projektlebenszyklus hinweg zu unterstützen.
Im Folgenden finden Sie ein Beispiel dafür, wie eine fortschrittliche Digital-Twin-Umgebung eine bessere Überprüfung, höhere Installationsgenauigkeit und bessere Transparenz des Zustands fördern kann.
VRSI setzt eine Reihe fortschrittlicher Techniken zur Realitätserfassung und Modellierung ein, darunter:
LiDAR-Scanning zur Erfassung präziser Bestandszustände
Punktwolkenverarbeitung für nutzbare 3D-Umgebungen
CAD-Integration zur Entwurfsvalidierung
Ein wichtiger Anwendungsfall besteht darin, Sensorbaugruppen in gescannte Umgebungen zu platzieren, um:
die Platzierung von Kameras, Halterungen und Werkzeugen zu validieren
den Abstand zu Brandschutzsystemen, Stahlkonstruktionen und überkopfmontierten Anlagen sicherzustellen
die Sichtlinienanforderungen für Bildverarbeitungssysteme zu bestätigen
Angesichts der zunehmenden Projektkomplexität erkannte VRSI den Bedarf an einer skalierbareren und kollaborativeren Lösung. Zu den wichtigsten Herausforderungen gehörten die Verwaltung und gemeinsame Nutzung großer Scandatensätze, die Pflege einer einzigen zuverlässigen Datenquelle sowie die Ermöglichung einer Echtzeit-Zusammenarbeit zwischen mehreren Beteiligten. Zuvor wurden Daten über statische Screenshots, physische Dateiübertragungen und begrenzte visuelle Referenzen wie Fotoserien ausgetauscht, was die Zusammenarbeit verlangsamte und den Einblick in den Projektstatus einschränkte. Durch den Einsatz von Cintoo hat VRSI diesen Arbeitsablauf mithilfe einer zentralisierten, cloudbasierten Umgebung transformiert, in der die Beteiligten gemeinsam auf Entwürfe zugreifen, diese prüfen und validieren können. Dies ermöglichte es den Teams zudem, die Sichtlinienanforderungen für Bildverarbeitungssysteme zu überprüfen und die Koordination über alle Projektphasen hinweg zu verbessern.
Im Folgenden wird die Validierung von Windschutzscheibenkomponenten mit dem Ist-Zustand verglichen, um eine verifizierte Installation und die Zusammenarbeit aus der Ferne zu gewährleisten.
Heute nutzen Kunden die von Cintoo gehosteten Daten als „lebenden digitalen Zwilling“ ihrer Anlagen. Die Daten bleiben während der gesamten Entwurfs-, Installations- und Überprüfungsphasen zugänglich und ermöglichen gleichzeitig Arbeitsabläufe für Vermessung, Anmerkungen und Validierung. Diese langfristige Zugänglichkeit unterstützt die laufende Betriebsplanung und zukünftige Anlagenanpassungen, einschließlich der Unterstützung der Echtzeit-Zusammenarbeit zwischen Ingenieur-, Anlagen- und Sicherheitsteams.
Anstatt eines einmaligen Liefergegenstands werden die Daten zu einem langfristigen strategischen Vermögenswert für zukünftige Planungen und Anpassungen.
In der Praxis nutzt VRSI diese digitalen Arbeitsabläufe, um Probleme virtuell zu identifizieren, noch bevor die Installation beginnt. Dazu gehören die Erkennung von baulichen Konflikten, Beeinträchtigungen durch Brandschutzsysteme, Abweichungen zwischen der Planungsabsicht und den tatsächlichen Gegebenheiten sowie Herausforderungen hinsichtlich der Anordnung von Anlagen oder der Anforderungen an die optische Sichtlinie.
Mit anderen Worten: VRSI setzt Cintoo in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen ein, darunter:
Integration von Bildverarbeitungssystemen und Sensoren
Roboterführung und „Resolver“-Anwendungen für Echtzeit-Robotik (RTR)
Anlagenumbauten, dieeine Validierung anhand der Ist-Zustände erfordern
Digital-Twin- und BIM-ähnliche Arbeitsabläufe
Zu den bemerkenswerten Projekten zählen die Zusammenarbeit mit Ford und General Motors.
VRSI löst für seine Kunden, die mit komplexen Projekten befasst sind, mehrere zentrale Probleme der Branche, darunter:
Schaffung der Voraussetzungen für präzise Bestandsdaten von Anlagen in allen Arbeitsabläufen
Beseitigung der Schwierigkeiten bei der Validierung von Entwürfen, ohne vor Ort zu sein
Verringerung von Sicherheitsrisiken bei der Installation großer Anlagen
Abstimmung der Entwurfsabsicht mit den tatsächlichen Gegebenheiten
Bereitstellung zuverlässiger und präziser Anlagenlayouts sowie optischer Sichtlinien
Ein vorgestelltes Projekt betraf einen Kunden, der hochpräzise Scans der Anlage benötigte, um die Konstruktion von Sensor- und Bildverarbeitungssystemen zu unterstützen, wobei der Schwerpunkt auf frühzeitiger Validierung und teamübergreifender Zusammenarbeit lag. VRSI erfasste LiDAR-Scans und lud diese in Cintoo hoch, wo ein gemeinsamer Arbeitsbereich eingerichtet wurde, in dem die Beteiligten die virtuelle Anlage erkunden konnten. Anschließend importierte das Unternehmen Sensorbaugruppen und CAD-Modelle zur Validierung in die Bestandsumgebung. Dadurch konnten die Ingenieur- und Anlagenteams des Kunden die Entwürfe im realen Kontext überprüfen, frühzeitig Feedback geben und eine sicherere sowie effizientere Reihenfolge der Installationsschritte planen.
Wie Sie unten sehen können, ist die modellierte Baugruppe von drei Scannerpositionen rund um die Bestandsbedingungen aus sichtbar, die etwa 120 Grad voneinander entfernt sind. Dies zeigt, dass die Baugruppe im Cintoo-Projekt in einem 3D-Raum existiert und von Ingenieuren nahtlos geprüft und verifiziert werden kann.
Darüber hinaus nutzt VRSI aktiv die Funktionen von Cintoo Twin, insbesondere:
Hochleistungsfähige Visualisierung von Punktwolken
Präzisionsmesswerkzeuge
Import/Export vonCAD-, STEP- und STL-Dateien
Anmerkungs- und Kollaborationswerkzeuge
Einfache Projektfreigabe zur Überprüfung durch Beteiligte in Echtzeit
Aktuelle Anwendungsfälle umfassen auch die Kennzeichnung von Objekten zur Dokumentation und Rückverfolgbarkeit:
Positionen im Koordinatensystem des Roboters (verifiziert mittels Lasertracker
Zertifizierungsunterlagen für Laser-Tracker
LiDAR-Datenregistrierungsberichte (PDFs)
STL-Netz-Exporte für die Roboter-Kollisionserkennung (Process Simulate)
OBJ-Netz- und Farbdateien zur Konvertierung in JT-Formate, die in Simulationsumgebungen verwendet werden
Diese mit Tags versehenen Assets verbessern die Rückverfolgbarkeit, Validierung und Integration des Projekts in nachgelagerte Simulations-Workflows.
Durch die Partnerschaft mit Cintoo unterstützt VRSI Automobilhersteller dabei, die Projekteffizienz zu steigern, Betriebsrisiken zu reduzieren und während des gesamten Konstruktions- und Installationsprozesses fundiertere Entscheidungen zu treffen, was letztlich zu einem höheren ROI und Mehrwert im gesamten Projektumfang führt.
Durch die Kombination von fortschrittlichem Know-how in den Bereichen Robotik und Bildverarbeitungssysteme mit hochpräzisen Digital-Twin-Workflows ermöglicht VRSI seinen Kunden, Entwürfe vor der Umsetzung anhand realer Anlagenbedingungen zu validieren. Dies führt zu weniger Reisen und Baustellenbesuchen, einer frühzeitigeren Erkennung von Konstruktionskonflikten, einer schnelleren Abstimmung mit den Beteiligten, einer verbesserten Sicherheitsplanung sowie weniger Verzögerungen bei der Installation oder kostspieligen Nacharbeiten. Diese Fähigkeiten gewinnen zunehmend an Bedeutung, da Fertigungsumgebungen immer automatisierter und komplexer werden.
Mit Blick auf die Zukunft baut VRSI seinen Fokus auf Digital-Twin-Workflows, die Validierung von Robotik- und Bildverarbeitungssystemen in Echtzeit sowie die Bewältigung immer anspruchsvollerer Herausforderungen in den Bereichen Anlagen und Automatisierung weiter aus und positioniert sich damit für eine noch bedeutendere Rolle in der Zukunft der intelligenten Fertigung und der industriellen Digitalisierung.
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