Audi wykorzystuje cyfrowe planowanie produkcji

wirtualna rzeczywistość © Audi

Udostępnij:

Audi e-tron GT jest pierwszym modelem tej niemieckiej marki, którego produkcja została w całości zaplanowana bez używania fizycznych prototypów. Wykorzystano przy tym takie innowacyjne technologie, jak m.in. trójwymiarowe skanowanie budynków, uczenie maszynowe oraz wirtualna rzeczywistość.

W konwencjonalnym procesie planowania nowego modelu wykorzystywane są różne fizyczne prototypy, w których wiele części wykonywanych jest ręcznie, przez co proces ten jest czasochłonny oraz kosztowny. Podczas planowania modelu Audi e-tron GT wszystkie działania w całości przeniesione do świata wirtualnego. Każdy krok i każde działanie były testowane w przestrzeni cyfrowej, przy użyciu wirtualnej rzeczywistości.



Celem wirtualnego planowania jest takie ułożenie poszczególnych czynności i działań, by podczas późniejszej produkcji wszystkie procesy były zsynchronizowane i aby cykle linii produkcyjnej były płynnie koordynowane. Wymagało to precyzyjnego i skalowalnego modelowania każdego detalu hali produkcyjnej. Do tego stosuje się trójwymiarowe skanowanie. Za pomocą specjalnego sprzętu i oprogramowania tworzy się wirtualną reprodukcję fizycznego obiektu produkcyjnego, w tym wszystkich urządzeń, narzędzi i półek. Tylko w zakładach w Neckarsulm zostało zeskanowanych przy użyciu tej techniki 250 000 metrów kwadratowych powierzchni hal produkcyjnych.

Zastosowane do tego celu oprogramowanie jest własnym opracowaniem Audi, opartym na sztucznej inteligencji i zasadzie uczenia się maszyn (ang. machine learning). Chmura punktów i zdjęcia są łączone w trójwymiarową, realistyczną przestrzeń podobną do tej, którą widać w Google Street View. Proporcje i rozmiary są prawdziwe, odpowiadają rzeczywistości, ale można je skalować. Oprogramowanie automatycznie rozpoznaje wszystkie obiekty w przestrzeni.

Audi, wirtualne planowanie produkcji

Następnie przygotowywano kompleksowy, wirtualny model procesu montażu, w którym uwzględniono dane pojazdu, dostawy materiałów, urządzenia, narzędzia i przebieg następujących po sobie działań i czynności. Jednym z elementów tego modelu są trójwymiarowe skany. Wszystkie procedury montażowe, podobnie jak aspekty dotyczące ergonomii, dokładnego rozmieszczenia maszyn, półek i części wzdłuż linii montażowej, były określane i testowane w czasie rzeczywistym. 

Wirtualne planowanie nie ograniczało się tylko do procesów produkcyjnych. Za pomocą tej technologii można również planować transport i magazynowanie wrażliwych części. W projektowaniu również użyto aplikacji wirtualnej rzeczywistości zamiast wielu fizycznych prototypów z żelaza i stali. W proces zaangażowani byli również pracownicy działu logistyki, planowania montażu, bezpieczeństwa pracy, zapewnienia jakości, planowania przepływu materiałów oraz dostawcy. 

Jednym z celów tego planowania jest optymalne bezpieczeństwo części podczas transportu. Ponadto pracownicy lub robot muszą być w stanie łatwo chwycić część i zdjąć ją z pojazdu transportowego. Po zakończeniu wirtualnego ćwiczenia dane projektowe procesu są eksportowane do większego systemu, a na ich podstawie produkuje się pojazd transportowy.

Wirtualne planowanie produkcji Audi e-tron GT bez użycia fizycznych prototypów pozwoliło zaoszczędzić nie tylko czas, ale także materiały, a tym samym zasoby naturalne. To samo odnosi się do projektowania środków transportu oraz magazynowania i transportowania pojemników z częściami. Tworzenie prototypów z żelaza i stali wymaga zasobów i energii, wirtualne planowanie czyni to w wielu przypadkach zbędnym.

Model cyfrowy jest podstawą dla dalszych możliwości działań w przestrzeni wirtualnej. Jeśli połączy się możliwości wirtualnego planowania z cyfrowym modelem pojazdu, trójwymiarowym skanowaniem i aplikacją wirtualnej rzeczywistości z możliwościami druku 3D, to w przyszłości warsztaty 3P mogą być prowadzone również w tzw. rzeczywistości mieszanej. Poszczególne części byłyby wtedy produkowane natychmiast za pomocą drukarki 3D i tylko w niewielkim stopniu przy użyciu zasobów naturalnych. 



Umożliwia to fizyczne testowanie poszczególnych elementów w przestrzeni wirtualnej, np. ocenę haptyczności i masy części. Jest to kluczowy krok łączący zalety obu światów. Wirtualne spotkania i współpraca za pośrednictwem awatarów w świecie wirtualnym mogą w coraz większym stopniu zastąpić zagraniczne zlecenia i dłuższe podróże służbowe.

Źródło: Audi

Udostępnij:

Drukuj



elektrotechnik AUTOMATYK online

Czasopismo elektrotechnik AUTOMATYK jest pismem skierowanym do osób zainteresowanych tematyką z zakresu elektrotechniki oraz automatyki przemysłowej. Redakcja online czasopisma porusza na stronie internetowej tematy związane z tymi obszarami – publikuje artykuły techniczne, nowości produktowe, a także inne ciekawe informacje mniej lub bardziej nawiązujące do wspomnianych obszarów.




TOP w kategorii






Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również