Gli impianti di produzione automobilistica sono tra le strutture più complesse al mondo. Non solo le configurazioni delle attrezzature e le linee di assemblaggio cambiano rapidamente, ma la maggior parte delle risorse è basata sulla robotica; ciò significa che lo smantellamento e la riconfigurazione di questi elementi richiedono diligenza, precisione e la certezza che tutto sia conforme allo stato di costruzione e di installazione.
Un’azienda che garantisce diligenza, precisione e accuratezza su tutti i fronti è Variation Reduction Solutions, Inc (VRSI). Guidato da esperti di produzione e ingegneria, il team di VRSI incarna perfettamente il significato di una strategia avanzata basata sul gemello digitale, che non solo aiuta il proprio team a portare a termine progetti di grande importanza, ma gli consente anche di diventare leader in vere e proprie iniziative ingegneristiche e operative che vanno oltre la semplice consegna iniziale del progetto.
Questa è la storia di come VRSI sia riuscita a comprendere quanto sia importante una solida strategia di digital twin per i produttori automobilistici che devono coordinare robotica, sistemi di visione, vincoli impiantistici e pianificazione dell’installazione con maggiore rapidità e precisione. Ed è anche la storia di ciò che il team di VRSI è in grado di offrire ai principali clienti del settore automobilistico in termini di validazione migliorata, maggiore collaborazione tra i team, individuazione precoce dei problemi, riduzione dei rischi di progetto e pianificazione più efficiente dell’implementazione.
VRSI (Variation Reduction Solutions, Inc.) collabora con i principali OEM automobilistici e fornitori di primo livello per fornire sistemi di visione automobilistica e soluzioni di guida robotica, servendo sia il settore automobilistico che quello aerospaziale.
L’azienda collabora con i principali OEM e fornitori di primo livello — tra cui General Motors, Stellantis, Ford, BMW, Toyota, Honda, Tesla e Rivian — occupandosi della progettazione, della modellazione e della validazione di sistemi di visione e basati su sensori all’interno di ambienti di produzione complessi.
Le competenze di VRSI comprendono:
Progettazione meccanica
Sviluppo software
Ingegneria dei controlli
Integrazione di sistemi
Le sue soluzioni sono ulteriormente potenziate da tecnologie avanzate quali:
Nikon Metrology Ispezione con radar laser
Integrazione di sistemi robotici
Elaborazione delle immagini INOS
Partnership strategiche SaaS (tra cui Cintoo)
Rivolgendosi principalmente agli OEM e ai produttori del settore automobilistico, VRSI supporta i clienti che necessitano di un'integrazione precisa di sistemi di visione, robotica e gruppi di sensori.
L’azienda fornisce inoltre soluzioni personalizzate per l’intero ciclo di vita del progetto, tra cui:
Fattibilità iniziale e pianificazione del layout
Acquisizione e convalida dei dati as-built basati su LiDAR
Modellazione progettuale e revisioni virtuali dell’assemblaggio
Sequenza di installazione e pianificazione della sicurezza
Collaborazione continua con il team di impianto e di ingegneria
Ogni soluzione è personalizzata in base ai vincoli specifici del cliente, ai requisiti di sicurezza e agli obiettivi operativi.
È importante sottolineare che il valore va oltre la semplice consegna del progetto: i clienti riutilizzano spesso i dati del gemello digitale di VRSI all’interno di Cintoo per supportare iniziative ingegneristiche e operative più ampie durante l’intero ciclo di vita del progetto.
Di seguito è riportato un esempio di come un ambiente avanzato di gemello digitale possa favorire una migliore revisione, una maggiore precisione nell’installazione e una migliore visibilità delle condizioni.
VRSI impiega una gamma di tecniche avanzate di acquisizione della realtà e modellazione, tra cui:
Scansione LiDAR per acquisire con precisione le condizioni as-built
Elaborazione di nuvole di punti per ottenere ambienti 3D utilizzabili
Integrazione CAD per la convalida del progetto
Un caso d’uso chiave prevede il posizionamento di gruppi di sensori negli ambienti scansionati per:
Convalidare il posizionamento di telecamere, dispositivi di fissaggio e utensili
Garantire lo spazio libero da sistemi antincendio, strutture in acciaio e attrezzature sospese
Confermare i requisiti di linea di vista per i sistemi di visione
Con l’aumentare della complessità dei progetti, VRSI ha riconosciuto la necessità di una soluzione più scalabile e collaborativa. Le sfide principali includevano la gestione e la condivisione di grandi set di dati di scansione, il mantenimento di un'unica fonte affidabile di informazioni e la possibilità di collaborare in tempo reale tra più parti interessate. In precedenza, i dati venivano condivisi tramite screenshot statici, trasferimenti fisici di file e riferimenti visivi limitati come serie di foto, il che rallentava la collaborazione e limitava la visibilità sulle condizioni del progetto. Adottando Cintoo, VRSI ha trasformato questo flusso di lavoro grazie a un ambiente centralizzato e basato sul cloud in cui le parti interessate potevano accedere, esaminare e convalidare i progetti in modo collaborativo. Ciò ha inoltre consentito ai team di verificare i requisiti di linea di vista per i sistemi di visione e migliorare il coordinamento tra le diverse fasi del progetto.
Di seguito, la convalida dei componenti del parabrezza viene confrontata con le condizioni effettive per verificare l’installazione e la collaborazione a distanza.
Oggi i clienti utilizzano i dati ospitati su Cintoo come un «gemello digitale» dinamico delle loro strutture. I dati rimangono accessibili durante tutte le fasi di progettazione, installazione e revisione, consentendo al contempo flussi di lavoro di misurazione, annotazione e convalida. Questa accessibilità a lungo termine supporta la pianificazione operativa continua e le future modifiche alle strutture, compreso il supporto alla collaborazione in tempo reale tra i team di ingegneria, di impianto e di sicurezza
Anziché rappresentare un risultato una tantum, i dati diventano una risorsa strategica a lungo termine per la pianificazione e le modifiche future.
In pratica, VRSI utilizza questi flussi di lavoro digitali per identificare virtualmente i problemi prima dell’inizio dell’installazione. Ciò include l’individuazione di conflitti strutturali, interferenze con i sistemi antincendio, disallineamenti tra l’intento progettuale e le condizioni reali, nonché problemi relativi alla disposizione delle apparecchiature o ai requisiti di linea di vista ottica.
In altre parole, VRSI utilizza Cintoo in una vasta gamma di applicazioni, tra cui:
Integrazione di sistemi di visione e sensori
Guida robotica e applicazioni "resolver" di robotica in tempo reale (RTR)
Modifiche alle strutture che richiedono una verifica rispetto alle condizioni effettive
Flussi di lavoro basati sul gemello digitale e in stile BIM
Tra i progetti di rilievo figurano le collaborazioni con Ford e General Motors.
VRSI risolve diversi punti critici chiave del settore per i propri clienti che si occupano di progetti complessi, tra cui:
Creare le condizioni per ottenere dati accurati sulle strutture "as-built" in tutti i flussi di lavoro
Eliminare la difficoltà di convalidare i progetti senza essere sul posto
Riduzione dei rischi per la sicurezza durante l’installazione di attrezzature di grandi dimensioni
Allineamento tral’intento progettuale e le condizioni reali
Fornire una disposizione delle attrezzature e una linea di vista ottica affidabili e accurate
Uno dei progetti in primo piano ha coinvolto un cliente che necessitava di scansioni degli impianti altamente accurate a supporto della progettazione di sensori e sistemi di visione, con particolare attenzione alla convalida precoce e alla collaborazione tra i team. VRSI ha acquisito le scansioni LiDAR e le ha caricate su Cintoo, dove è stato creato uno spazio di lavoro condiviso per consentire alle parti interessate di esplorare l’impianto virtuale. L’azienda ha quindi importato i gruppi di sensori e i modelli CAD per la validazione all’interno dell’ambiente as-built. Di conseguenza, i team di ingegneria e di impianto del cliente sono stati in grado di esaminare i progetti nel contesto reale, fornire un feedback tempestivo e pianificare una sequenza di installazione più sicura ed efficiente.
Come si può vedere di seguito, il gruppo modellato è visibile da tre posizioni dello scanner intorno alle condizioni as-built, distanti tra loro di circa 120 gradi. Ciò dimostra che il gruppo esiste in uno spazio 3D nel progetto Cintoo e può essere controllato e verificato dagli ingegneri senza soluzione di continuità.
Inoltre, VRSI sta sfruttando attivamente le funzionalità di Cintoo Twin, in particolare:
Visualizzazione ad alte prestazioni della nuvola di punti
Strumenti di misurazione di precisione
Importazione/esportazione di file CAD, STEP e STL
Strumenti di annotazione e collaborazione
Facile condivisione dei progetti per la revisione in tempo reale da parte delle parti interessate
Gli attuali casi d'uso prevedono anche l'assegnazione di tag alle risorse per la documentazione e la tracciabilità:
Posizioni nel sistema di coordinate dei robot (verificate tramite laser tracker
Documentazione di certificazione dei laser tracker
Rapporti di registrazione dei dati LiDAR (PDF)
Esportazioni di mesh STL per il rilevamento delle collisioni dei robot (Process Simulate)
File di mesh OBJ + file di colore per la conversione nei formati JT utilizzati negli ambienti di simulazione
Queste risorse contrassegnate migliorano la tracciabilità del progetto, la convalida e l’integrazione con i flussi di lavoro di simulazione a valle.
Grazie alla partnership con Cintoo, VRSI sta aiutando le case automobilistiche a migliorare l’efficienza dei progetti, ridurre i rischi operativi e prendere decisioni più informate durante l’intero processo di progettazione e installazione, favorendo in ultima analisi un aumento del ROI e del valore nell’ambito dell’intero progetto.
Combinando competenze avanzate in robotica e sistemi di visione con flussi di lavoro di digital twin altamente accurati, VRSI consente ai clienti di convalidare i progetti rispetto alle condizioni reali degli impianti prima dell’esecuzione, con conseguente riduzione degli spostamenti e delle visite in loco, individuazione precoce dei conflitti di progettazione, allineamento più rapido delle parti interessate, migliore pianificazione della sicurezza e minori ritardi nell’installazione o costose rilavorazioni. Queste capacità sono diventate sempre più preziose man mano che gli ambienti di produzione diventano più automatizzati e complessi.
Guardando al futuro, VRSI continua ad ampliare la propria attenzione sui flussi di lavoro basati sul "digital twin", sulla validazione in tempo reale tramite robotica e sistemi di visione, e sul supporto alle sfide sempre più sofisticate relative agli impianti e all’automazione, posizionando l’azienda in modo da svolgere un ruolo ancora più importante nel futuro della produzione intelligente e della digitalizzazione industriale.
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