Gemelos digitales para que las instalaciones de fabricación optimicen sus operaciones

Finalizar una remodelación o ampliación de una instalación existente puede ser difícil. Cuando las empresas amplían sus líneas de productos, generalmente reorganizan las líneas de ensamblaje y reutilizan los espacios para optimizar las operaciones de fabricación. Contar con un gemelo digital de estas instalaciones agiliza el proceso de planificación para cambiar los talleres de fabricación, aumentar las normas seguridad para la producción y los empleados y mejorar la productividad de los flujos de trabajo.

Diversas empresas en Europa y EE.UU. utilizan grandes edificios de la post guerra construidos en las décadas de los años 1950 y 1960 como instalaciones de fabricación. Muchas de estas propiedades tienen una infraestructura obsoleta y necesitan una actualización para cumplir con los últimos reglamentos de construcción y normas de fabricación. Las condiciones de espacio limitado en estas antiguas instalaciones de fabricación representan un desafío para modernizar y remodelar el edificio para garantizar unas condiciones de producción y trabajo seguras y reducir el tiempo de inactividad.

Algunas instalaciones de fabricación históricas similares sin registro de actualización pertenecen a la compañía Jaguar Land Rover Automotive PLC (JLR), una empresa británica multinacional de automoción con sede en Whitley, Coventry, Reino Unido. La actividad principal de JLR es el diseño, el desarrollo, la fabricación y la venta de vehículos de las emblemáticas marcas de automóviles Jaguar y Land Rover.

A menudo, JLR debe desarrollar nuevamente las propiedades cuando se incorporan nuevas líneas de producto. El equipo de fabricación y de ingeniería es responsable de desarrollar nuevos equipos de fabricación para sus líneas de producción. Esto puede afectar a sus líneas de ensamblaje existentes y a la infraestructura del edificio y requiere de rediseños, renovaciones y cambios a las instalaciones de fabricación. JLR necesitaba un gemelo digital actualizado del edificio y de las líneas de producción existentes y rediseñar todos los cambios de forma eficiente.

Gemelos digitales para la gestión y remodelación de instalaciones

Contar con un gemelo digital preciso de las condiciones existentes permite al equipo de ingeniería y gestión de las instalaciones planificar sus remodelaciones de forma virtual y evaluar los cambios antes de aplicarlos. Al adoptar las tecnologías adecuadas, los equipos de gestión de las instalaciones descubren ineficiencias ocultas, recuperan los costes, aportan nuevo valor a los edificios y garantizan que las propiedades se optimicen por completo.

Históricamente, JLR tuvo enfrentamientos al efectuar renovaciones; buscaban una solución que les ayudara a entender los edificios existentes en el Reino Unido y Eslovaquia para efectuar una detección básica de los conflictos. Este proceso les ayudaría a identificar, inspeccionar e informar de interferencias en el modelo del proyecto.

Con el impulso de hacer más trabajo en la empresa, depender menos de proveedores externos y facilitar los procesos empresariales, JLR invirtió en el escáner láser Leica RTC360, una solución para la captura de la realidad que permite a los usuarios capturar y documentar sus entornos en 3D, y el software de procesamiento de nubes de puntos Leica Cyclone.

“A menudo acudíamos a empresas de topografía para efectuar nuestros levantamientos internos, pero encontramos que los datos de la medición no se compartían entre las partes interesadas; al escanear las propiedades y procesar nosotros mismos los datos, podemos compartir la información entre todo un equipo más amplio de un proyecto, lo cual nos beneficia a todos,” explica Alistair Innes, Director de información en JLR.

Conexión del mundo físico y digital para obtener control de sus instalaciones

El RTC360 les permitió capturar el mundo físico y crear una nube de puntos 3D digital de sus instalaciones. Este gemelo digital 3D ayudó al equipo a analizar y modificar diferentes elementos de la instalación existente directamente en el modelo.

JLR utilizó la nube de puntos del RTC360 para diversas aplicaciones:

• Para crear modelos digitales (gemelos digitales) de las ubicaciones físicas.

Matt Thompson, Director de ingeniería de fabricación virtual en JLR, y su equipo escanearon una nave de ensamblaje de 9.000 metros cuadrados para crear un gemelo digital para un trazado de virtual a físico. El gemelo digital es el valor extraído, la conexión entre el mundo físico y el mundo virtual, que conduce a la trasformación digital a través de un software inteligente que trabaja sobre los datos de una captura de la realidad, en otras palabras, “el producto físico, el producto virtual y la conexión entre ambos”.

JLR utilizó el gemelo digital para efectuar la detección de colisiones y confirmar rápidamente lo que se encuentra físicamente en la instalación al observar los elementos del diseño en el espacio digital. El gemelo digital se utilizó durante la fase de prediseño, para el análisis del emplazamiento, la revisión de las el estructuras existentes, análisis de costes de construcción y la evaluación del presupuesto de ingeniería.

“El uso de Leica RTC360 nos ha permitido enlazar nuestros mundos físico y digital como nunca antes. El equipo ahora es capaz de llevar rápidamente la geometría física a nuestra fase de diseño, garantizando que reducimos cualquier colisión en la fase de instalación mucho antes de comenzar la construcción de los componentes,” explicó Matt Thompson, Director de ingeniería de fabricación virtual en JLR.

• Comprobacion.

Los errores y la repetición del trabajo pueden consumir el presupuesto de la construcción. Con un enfoque proactivo, Alistair Innes, Director de información en JLR, compararía los datos del escaneo de la nube de puntos de alta calidad y conforme a obra del RTC360 con el modelo para establecer si cumple con todos los requerimientos. El proceso garantizaría que el equipo se instale en la ubicación correcta y según el modelo CAD 3D. Leica CloudWorx permitió a JLR a trabajar de forma eficiente con la nube de puntos directamente en Navisworks.

• Crear modelos CAD para alineaciones físicas.

Cuando JLR tuvo que instalar un sistema de prueba para cámara climática, les llevó dos horas de escaneo, una hora para el registro y cuatro horas de post proceso para crear los modelos CAD a partir de la nube de puntos. La nube de puntos representa los entornos reales y permite un proceso de modelado CAD 3D preciso.

“Con el RTC360, podemos escanear rápidamente espacios en la empresa, crear modelos CAD en unas cuantas horas y ofrecer a las partes interesadas la información necesaria para diseñar, modificar e instalar el equipo en las instalaciones,” explicó Thompson.

“En vez de confiar en los proveedores externos, podemos identificar la necesidad y activar un equipo para ofrecer los datos del levantamiento en un día”

Inversión en herramientas para la toma de decisiones

Leica Geosystems organizó un curso de formación de dos días para JLR en Milton Keynes, RU, para descubrir todo el potencial del RTC360 y ofrecer soporte post venta durante la adquisición y procesamiento de datos.

La conexión del mundo físico y el mundo digital ayudó a JLR a crear un gemelo digital para una alineación de virtual a física. El gemelo digital también sirvió como una fuente de verdad que ayudó a conectar las diferentes fases de construcción, garantizando que se cumpla el diseño conforme a obra, evitando costosas repeticiones, y facilitando la comunicación con las partes interesadas del proyecto.