在宝马工厂扫描物品的代表。扫描结果将被用于制造数字双胞胎。
2021年12月,一个奇怪的生物开始在奥迪工厂周围奔跑,帮助他们为未来做准备。
波士顿动力公司(Boston Dynamics)开发的机器狗Spot携带了德国初创企业NavVis的3D激光扫描仪,可以记录每一件工具和每一平方米的图像。这些图像将被融合在一起,创建一个工厂的数字双胞胎,可用于计划生产、更换工装,并实现许多其他效率提高和成本节约。
因为点点周末可以毫无怨言地工作,不需要休息,他可以在48小时内扫描整个工厂,而一个团队需要3周的时间才能完成这项任务。
奥迪虚拟装配规划团队负责人安德烈斯•科勒(Andres Kohler)表示:“将所有规划数据合并到我们的数字双胞胎中,让我们提前几年全面了解了未来的生产计划。”
Spot是一个测试项目,可能比他的时代领先了几年——大多数汽车制造商都在依靠其他扫描方法来实现工厂的数字化——但数字双胞胎正在成为快速、安全、高效生产的关键,尤其是在汽车制造商竞相跟上电气化和软件定义汽车等趋势的情况下。
波士顿动力公司(Boston Dynamics)开发的机器狗Spot可以在48小时内使用NavVis的设备对整个工厂进行数字扫描。
利用双胞胎,汽车制造商可以把一个内燃机工厂改造成电动汽车。他们可以测试一件新的工具,培训工人新工艺,并实时修改这些工艺,以提高吞吐量甚至车辆质量。
英伟达全宇宙平台开发副总裁理查德·克里斯在接受《汽车新闻欧洲版》采访时表示:“当你拥有一个数字双胞胎时,你可以在虚拟世界中做一些事情,而不必在现实世界中付出高昂的代价。”他说,一个真实到现实的数字双胞胎,包括生产网络的最后一个螺母、螺栓、工艺和工人,可以给汽车制造商带来“超能力”。
英伟达正与宝马(BMW)、通用汽车(General Motors)、梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)等公司合作开发其Omniverse平台,克里斯将其描述为工业元宇宙的操作系统。他很快补充说,工业环境中的“元宇宙”“不是每个人都以化身的身份漂浮在空中”,而是一个允许3D虚拟世界之间无缝连接的网络。
克里斯说:“数字双胞胎的关键在于,它不会因为你的成功而停止。”“随着时间的推移,你可以研究和学习一些东西——也许有办法训练机器人更有效地移动或更安全地移动设备。”
数字双胞胎和更广泛的工业元宇宙概念建立在所谓的工业4.0的原则之上,该原则旨在通过数据收集(物联网)和处理构建更好的流程。
Siemens Process simulation连接到Nvidia Omniverse,实现全设计保真度、逼真度、实时数字孪生(左)。
突破藩篱
“第一波工业4.0带来了透明度和一些可预测性,但它并没有真正结合现实数据和模拟能力,”Capgemini智能工业加速器全球负责人、副总裁皮埃尔·巴格农(Pierre Bagnon)在接受《汽车新闻》欧洲版采访时表示。“仍然有很多竖井。”
在汽车行业,数字双胞胎可以打破产品开发(设计师和工程师的领域)和工艺工程(汽车从原型到生产的过程)之间的墙壁,曾在罗伯特·博世(Robert Bosch)工作超过15年的巴格农说。
“我们梦想的是一种理想的生产友好型产品设计,”巴格农的同事、Capgemini Invent德国公司副总裁、汽车生产和供应链管理主管、梅赛德斯-奔驰生产计划资深人士马蒂亚斯•埃森施密德(Matthias Eisenschmid)说。他说,数字双胞胎是这个用例的“游戏规则改变者”,允许产品和流程以同步、并行的方式开发。
“你从一开始就拥有了一条成熟的生产线,”艾森施密德说。“在过去,你必须在物理生产上花费大量时间和金钱来提高和优化流程。使用工业数字孪生体,您可以在虚拟阶段预先识别并解决大部分问题。”
巴格农和艾森施密德表示,数字双胞胎可以缩短20%到30%的上市时间,提高20%的质量和高达40%的资源效率。巴格农说:“这就是我们的客户为证明投资的合理性而制定的雄心壮志。”
“这是一项数百万美元的投资,但更重要的问题是,如果你不这么做会发生什么?”Eisenschmid说。“有一些新的竞争对手已经在利用这些新技术作为常用工具。”
来源:europe.autonews.com/automakers/bmw-mercedes-gm-see-digital-twins-key-optimize-production
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