Gemelli digitali per gli impianti di produzione per ottimizzare le operazioni
Completare una ristrutturazione o un ampliamento di una struttura esistente può essere difficile. Quando le aziende ampliano le loro linee di prodotti, riorganizzano regolarmente le catene di montaggio e riallestiscono gli spazi per ottimizzare le operazioni di produzione. Disporre di un gemello digitale di queste strutture accelera il processo di pianificazione per la modifica delle officine di produzione, aumenta gli standard di sicurezza per la produzione e i dipendenti e migliora la produttività della forza lavoro.
Diverse aziende in Europa e negli Stati Uniti utilizzano grandi edifici del dopoguerra costruiti negli anni '50 e '60 come impianti di produzione. Molte di queste proprietà hanno un'infrastruttura obsoleta e devono essere aggiornate per essere conformi alle più recenti norme edilizie e ai regolamenti di produzione. Le condizioni di spazio limitate in queste vecchie strutture produttive rendono difficile l'aggiornamento e la ristrutturazione dell'edificio per garantire condizioni di produzione e di lavoro sicure e ridurre al minimo i tempi di inattività.
Analoghe strutture produttive storiche, prive di documentazione aggiornata, appartengono a Jaguar Land Rover Automotive PLC (JLR), una multinazionale britannica del settore automobilistico con sede a Whitley, Coventry, Regno Unito. L'attività principale di JLR è la progettazione, lo sviluppo, la produzione e la vendita di veicoli con gli iconici marchi Jaguar e Land Rover.
JLR deve spesso ristrutturare le proprietà quando arrivano nuove linee di prodotti. Il team di produzione e ingegneria è responsabile dello sviluppo di nuove attrezzature per le linee di produzione. Ciò può avere un impatto anche sulle linee di assemblaggio e sulle infrastrutture edilizie esistenti e richiede riprogettazioni, ristrutturazioni e modifiche agli impianti di produzione. JLR aveva bisogno di un gemello digitale aggiornato dell'edificio e delle linee di produzione esistenti per pianificare e riprogettare tutte le modifiche in modo efficiente.
Gemelli digitali per la gestione degli impianti e le ristrutturazioni
Disporre di un gemello digitale accurato delle condizioni esistenti consente ai team di ingegneria e di gestione delle strutture di pianificare virtualmente i lavori di ristrutturazione e di valutare le modifiche prima di eseguirle. Adottando le giuste tecnologie, i team che gestiscono la struttura sono in grado di rilevare le inefficienze nascoste, recuperano i costi, apportano nuovo valore agli edifici e garantiscono la piena ottimizzazione delle proprietà.
Storicamente JLR ha avuto scontri in occasione di ristrutturazioni; era alla ricerca di una soluzione che li aiutasse a comprendere gli edifici esistenti nel Regno Unito e in Slovacchia per eseguire il rilevamento degli scontri di base. Questo processo aiuterebbe il team a identificare, ispezionare e segnalare le interferenze nel modello del progetto di costruzione.
Con l'obiettivo di svolgere più lavoro all'interno dell'azienda, di affidarsi meno a fornitori esterni e di facilitare i processi aziendali, JLR ha investito nello scanner laser Leica RTC360, una soluzione di acquisizione della realtà che consente agli utenti di catturare e documentare gli ambienti in 3D, e nel software di elaborazione delle nuvole di punti Leica Cyclone.
"Spesso ricorrevamo a società di rilevamento per condurre le nostre indagini interne, ma ci accorgevamo che i dati dei sondaggi non venivano condivisi tra i vari fornitori; scansionando le proprietà ed elaborando noi stessi i dati, possiamo condividere le informazioni con un team di progetto più ampio, in modo che tutti possano trarne vantaggio", ha dichiarato Alistair Innes, responsabile delle informazioni presso JLR.
Connettere il mondo fisico e quello digitale per ottenere il controllo della vostra struttura
RTC360 ha permesso loro di catturare il mondo fisico e di creare una nuvola di punti 3D digitale delle loro strutture. Questo gemello digitale 3D ha aiutato il team ad analizzare e modificare diversi elementi della struttura esistente direttamente nel modello.
JLR ha utilizzato la nuvola di punti RTC360 per diverse applicazioni:
1. Per creare modelli digitali (gemelli digitali) dei luoghi fisici.
Matt Thompson, responsabile della progettazione della produzione virtuale presso JLR, e il suo team hanno scansionato una sala di assemblaggio di 9.000 metri quadrati per creare un gemello digitale per l'allineamento virtuale-fisico. Il gemello digitale costituisce il valore estratto, la connessione tra il mondo fisico e il mondo virtuale, che porta alla trasformazione digitale attraverso un software intelligente che lavora sui dati di un'acquisizione della realtà - in altre parole, "il prodotto fisico, il prodotto virtuale e la connessione tra i due".
JLR ha utilizzato il gemello digitale per eseguire il rilevamento delle interferenze e per confermare rapidamente ciò che si trova fisicamente nella struttura quando si guardano gli elementi di progettazione nello spazio digitale. Il gemello digitale è stato utilizzato durante la fase di pre-progettazione per l'analisi del sito, la revisione delle strutture esistenti, l'analisi dei costi di costruzione e la valutazione del budget ingegneristico.
"L'uso di Leica RTC360 ci ha permesso di connettere i nostri mondi fisici e digitali come mai prima d'ora. Il team è ora in grado di inserire rapidamente la geometria fisica nella fase di progettazione, assicurando la riduzione al minimo di eventuali conflitti nella fase di installazione, molto prima di iniziare la costruzione dei componenti", ha sottolineato Matt Thompson, responsabile della progettazione della produzione virtuale di JLR.
2. Verifica
Errori e ristrutturazioni possono consumare il budget di costruzione. Con un approccio proattivo, Alistair Innes, responsabile delle informazioni presso JLR, confronta i dati di scansione a nuvola di punti di alta qualità dell'RTC360 con il modello per stabilire se soddisfa i requisiti. Il processo garantisce che l'apparecchiatura sia installata nella posizione corretta e secondo il modello CAD 3D. Leica CloudWorx ha permesso a JLR di lavorare in modo efficiente con la nuvola di punti direttamente in Navisworks.
3. Per creare modelli CAD per allineamenti fisici
Quando JLR ha dovuto installare un sistema di tester per camere climatiche, ha impiegato due ore di scansione, un'ora di registrazione e quattro ore di post-elaborazione per creare i modelli CAD dalla nuvola di punti. La nuvola di punti rappresenta gli ambienti reali e consente un processo di modellazione CAD 3D accurato.
"Con l'RTC360, possiamo scansionare rapidamente gli spazi all'interno dell'azienda, creare modelli CAD in poche ore e fornire alle parti interessate i risultati richiesti per progettare, modificare e installare le apparecchiature nella struttura", ha detto Thompson. "Invece di affidarci a fornitori esterni, possiamo identificare la necessità e attivare un team per fornire i dati dell'indagine entro un giorno".
Investire in strumenti decisionali
Leica Geosystems ha organizzato una formazione di due giorni per JLR a Milton Keynes, nel Regno Unito, per scoprire tutte le potenzialità dell'RTC360 e ha fornito assistenza post-vendita durante l'acquisizione e l'elaborazione dei dati.
"In qualità di ingegneri responsabili dell'implementazione della capacità di acquisizione della realtà nelle operazioni di ingegneria di produzione di JLR, siamo stati molto soddisfatti del servizio e del supporto fornito da Leica Geosystems. Ci hanno supportato in ogni fase, dalla scelta delle attrezzature all'utilizzo in loco. La possibilità di acquisire i nostri impianti di produzione all'interno dell'azienda ha cambiato le carte in tavola e sta già producendo risparmi sui costi ed efficienza operativa; il nostro unico rimpianto è di non averlo fatto prima”, ha dichiarato Alistair Innes, responsabile delle informazioni di JLR.