Gemelli digitali per strutture di produzione per ottimizzare le attività

Portare a termine la ristrutturazione o l’espansione di una struttura esistente può essere difficile. Quando le società espandono le loro linee di prodotto, generalmente riassettano le linee di assemblaggio e cambiano lo scopo degli spazi per ottimizzare le attività di produzione. Avere un gemello digitale di queste strutture rende più rapido il processo di pianificazione per il cambiamento dei reparti produttivi, aumenta gli standard di sicurezza per produzione e dipendenti e migliora la produttività del personale.

In Europa e negli Stati Uniti, la produzione di diverse aziende continua ad aver luogo in grandi edifici del dopoguerra costruiti negli anni Cinquanta e Sessanta. Molte di queste proprietà hanno un’infrastruttura antiquata e hanno bisogno di essere modernizzate per soddisfare le più recenti normative edilizie e disposizioni in materia di produzione. Gli spazi limitati negli edifici più vecchi ne rendono impegnativi l’ampliamento e la ristrutturazione, affinché possano essere garantite condizioni di produzione e lavoro sicure e si possano minimizzare i tempi di fermo operativi.

Analoghe fabbriche storiche, senza un passato di ammodernamenti, appartengono a Jaguar Land Rover Automotive PLC (JLR), una multinazionale automobilistica britannica con il quartier generale a Whitley, Coventry, Regno Unito. L’attività principale di JLR è la progettazione, lo sviluppo, la produzione e la vendita di veicoli recanti gli iconici marchi Jaguar e Land Rover.

Spesso JLR deve riadattare gli impianti quando inizia la produzione di nuove linee di prodotto. Il team addetto alla produzione e agli impianti tecnici è responsabile dello sviluppo di nuovi macchinari per le linee di produzione. Poiché questo può incidere sulle linee di montaggio esistenti e sulle infrastrutture dell’edificio, si rendono necessari nuovi progetti, rinnovi e modifiche delle strutture di produzione. JLR ha avuto bisogno di un gemello digitale aggiornato dell’edificio e delle linee di produzione esistenti che permettesse di pianificare e riprogettare tutti i cambiamenti in modo efficiente.

Gemelli digitali per la gestione e il rinnovo delle strutture

Avere un gemello digitale preciso dello stato esistente permette al team dell’ufficio tecnico e addetto alle strutture di pianificare il rinnovo virtualmente e analizzare le modifiche prima di eseguirle. Adottando le giuste tecnologie, i team addetti alla gestione delle strutture scoprono le inefficienze nascoste, recuperano i costi, forniscono nuovo valore agli edifici e garantiscono che le proprietà siano completamente ottimizzate.

In passato, JLR ha avuto problemi durante le ristrutturazioni; cercavano quindi una soluzione che permettesse loro di individuare tali problemi negli edifici esistenti nel Regno Unito e Slovacchia. Tale processo avrebbe aiutato il team a identificare, ispezionare e segnalare le interferenze nel modello del progetto di costruzione.

Con il desiderio di svolgere più lavoro in azienda, contare meno su fornitori esterni e facilitare i processi aziendali, JLR ha investito nel laser scanner RTC360, una soluzione per la cattura della realtà che permette agli utenti di raccogliere e documentare i loro ambienti in 3D, e nel software di elaborazione su nuvola di punti Leica Cyclone.

“Spesso ci siamo serviti di società esterne per condurre i rilevamenti all’interno della nostra azienda, ma ci siamo resi conto che i dati raccolti non venivano condivisi tra i fornitori; scansionando le proprietà ed elaborando i dati noi stessi, possiamo condividere le informazioni all’interno di un più ampio team di progetto, beneficiandone tutti,” afferma Alistair Innes, Information Manager presso JLR.

Connettere il mondo fisico a quello digitale per controllare la tua struttura

L’RTC360 ha permesso a JLR di catturare il mondo fisico e creare una nuvola di punti digitale 3D delle loro strutture. Questo gemello digitale 3D ha aiutato il team ad analizzare e modificare elementi differenti della struttura esistente direttamente nel modello.

JLR ha utilizzato la nuvola di punti di RTC360 per diverse applicazioni:

• per creare modelli digitali (gemello digitale) di luoghi fisici.

Matt Thompson, responsabile di ingegneria di produzione virtuale presso JLR, e il suo team hanno scansionato un locale di assemblaggio di 9.000 metri quadrati per creare un gemello digitale ai fini dell’allineamento da virtuale a fisico. Il gemello digitale è il valore estratto, la connessione tra il mondo fisico e quello virtuale, che porta alla trasformazione digitale attraverso un software intelligente che lavora sui dati acquisiti dalla realtà. In altre parole, “il prodotto fisico, il prodotto virtuale e la connessione dei due”.

JLR ha utilizzato il gemello digitale per eseguire il rilevamento delle interferenze e per confermare rapidamente cos’è fisicamente presente nella struttura quando si considerano gli elementi progettati nello spazio digitale. Il gemello digitale è stato utilizzato durante la fase di pre-progettazione per l’analisi del sito, la rassegna delle strutture esistenti, l’analisi dei costi di costruzione e la valutazione del budget tecnico.

“L’impiego di Leica RTC360 ci ha permesso di collegare il nostro mondo fisico a quello digitale come mai prima. Il team è ora in grado di inserire rapidamente la geometria materiale nella nostra fase di progettazione, permettendoci di minimizzare qualsiasi interferenza in fase di installazione, molto prima di iniziare il montaggio dei componenti,” afferma Matt Thompson, responsabile di ingegneria di produzione virtuale di JLR.

• Verifica.

Errori e riadattamenti possono esaurire il budget per la costruzione. Con un approccio proattivo, Alistair Innes, Information Manager di JLR, può confrontare i dati di scansione della nuvola di punti di alta qualità rilevati con RTC360 sulla struttura reale con il modello, per stabilire se soddisfa i loro requisiti. Il processo assicurerebbe che le apparecchiature vengano installate nel luogo corretto e in base al modello CAD 3D. Leica CloudWorx ha permesso a JLR di lavorare in modo efficiente con la nuvola di punti direttamente in Navisworks.

• Creare modelli CAD per allineamenti fisici.

La creazione di modelli CAD dalla nuvola di punti per l’installazione di un impianto di verifica nella camera climatica ha richiesto a JLR due ore per le scansioni, un’ora per la registrazione e quattro ore di post-elaborazione. La nuvola di punti riproduce gli ambienti reali e permette l’elaborazione precisa del modello CAD 3D.

“Con l’RTC360 possiamo scansionare velocemente gli spazi interni, creare modelli CAD in poche ore e fornire agli interessati le informazioni necessarie per progettare, modificare e installare le apparecchiature nella struttura,” afferma Thompson.

“Invece di affidarci a fornitori esterni, possiamo identificare le necessità e creare un team per ottenere i dati di rilevamento entro un giorno.”

Investire in strumenti decisionali

Leica Geosystems ha organizzato un training di due giorni per JLR a Milton Keynes, GB, durante il quale ha spiegato le potenzialità di RTC360 e fornito supporto post-vendita in fase di acquisizione ed elaborazione dati.

La connessione del mondo fisico con quello digitale ha aiutato JLR a creare un gemello digitale per l’allineamento da virtuale a fisico. Il gemello digitale è anche servito come fonte di verità, aiutando a connettere le diverse fasi di costruzione, assicurando che l’as-build corrisponda al progetto (evitando i costi di riadattamento) e facilitando la comunicazione con le parti coinvolte nel progetto.