Validate and Improve Your Manufacturing Quality with Digital Twin Technology and Point Cloud Data Management

Gestão de dados e conectividade digital

Valide e melhore sua qualidade de fabricação com tecnologia de gêmeos digitais e gestão de dados de nuvem de pontos

 

Gestão de dados e conectividade digital

Valide e melhore sua qualidade de fabricação com tecnologia de gêmeos digitais e gestão de dados de nuvem de pontos

 

Ao representar virtualmente objetos ou processos físicos e simular a realidade dentro de um ambiente virtual, as tecnologias de gêmeos digitais estão alcançando avanços em vários campos de destaque, incluindo fabricação, construção e saúde. Gêmeos digitais baseados em dados de digitalização 3D precisos validam e melhoram a fabricação. Eles permitem processos de montagem digital e verificações de qualidade que reduzem custos, aceleram os tempos de lançamento e melhoram a forma, o ajuste e a função.  

 

No mundo da fabricação industrial, uma instância de gêmeo digital (DTI) é o gêmeo digital de uma instância individual de uma peça ou produto fabricado. Tecnologias de digitalização de nuvem de pontos conseguem medir de forma rápida e precisa as superfícies de peças fabricadas e produtos montados, fazendo com que elas sejam as ferramentas ideais para criar DTIs. Igualmente necessária é uma solução de gestão de dados digitais robusta para gerenciar grandes projetos de medição 3D adequadamente, encapsular os metadados que ligam as peças medidas ao processo de produção, e compartilhar as DTIs digitalmente em toda a empresa. 

Quem precisa da peça física quando as superfícies foram totalmente digitalizadas?

Quase ninguém. Após a superfície de uma peça física ser totalmente digitalizada por um scanner de nuvem de pontos, a DTI resultante pode ser inspecionada, investigada e simulada sem voltar à peça física.  

Imagine o caso de uma falha de produção. Fazer a digitalização de todas as peças fabricadas permite à equipe de controle de qualidade voltar às peças que foram fabricadas nas últimas 24 horas e analisá-las virtualmente para determinar com precisão que peças estão incorretas, e retirá-las do armazém antes de enviá-las evitando um processo caro de recall. 

Imagine ser um fabricante e receber digitalizações de peças de protótipo de vários fornecedores. Fazer a montagem virtual delas permite descobrir se um fornecedor usou uma revisão incorreta de um modelo CAD. O fornecedor é contatado imediatamente e instruído a usar a iteração correta, tudo isso, novamente, antes da produção e do envio.

Ou imagine um cliente insatisfeito entrando em contato com você, um fornecedor de componentes aeroespaciais, alegando que a peça que ele comprou estava fora da tolerância quando enviado. Graças a uma digitalização feita antes do envio, você pode provar que a peça estava dentro da tolerância e evitar a insatisfação do cliente, além de um processo judicial. 

Um último exemplo: um fabricante de peças de reposição digitaliza as peças de seu novo produto, converte essas digitalizações em superfícies NURBS e importa esses modelos com engenharia reversa dentro do software de simulação para analisar o comportamento do projeto do novo produto depois de montado. Essa simulação ajuda a descobrir e corrigir um problema dimensional que teria reduzido a durabilidade do produto. 

Esses exemplos demonstram que, em processos tão diversos como projeto, engenharia, produção e manutenção, a abordagem de gêmeos digitais oferece um vasto potencial de melhoria de processos e de redução de custos. 

Desafios da implementação de processos de gêmeos digitais baseados na nuvem de pontos na fabricação industrial


Embora as DTIs ofereçam um enorme potencial para fabricantes industriais, há desafios para a implementação de processos de gêmeos digitais com base em modelos criados a partir de dados de nuvem de pontos. 

O controle de arquivos, por exemplo. Scanners de nuvens de pontos produzem megabytes de informações por segundo. Depois de converter nuvens de pontos brutas em representações poligonais precisas das superfícies medidas, um arquivo de uma única peça medida poderia conter centenas de megabytes de dados. Os clientes que planejam digitalizar os produtos de uma linha de produção poderiam ter que lidar com dezenas de milhares de arquivos e terabytes de novos dados anualmente. Controlar essas quantidades de dados tão altas manualmente é impensável. 

E tem a questão da rastreabilidade. Os modelos digitalizados devem ser vinculados às informações principais relacionadas à peça medida e aos processos de medição e fabricação, tais como o número de série, o número da peça, a ID do dispositivo de medição, a linha de produção, o nome do operador, etc. Para operações de produção e manutenção, esses metadados são essenciais para garantir a rastreabilidade, pois apresentam uma correspondência indiscutível entre a DTI e sua contrapartida física.

O compartilhamento e a colaboração também podem ser um desafio. A tecnologia de digitalização é fantástica, mas, se os colegas que podem tirar mais proveito das vantagens desse processo não tiverem acesso fácil às DTIs de que precisam, eles tendem a não as utilizar. Remova a dor para colher os ganhos. 

Um sistema de gestão de dados digitais para implementações de gêmeos digitais bem-sucedidas

Como remover a dor? Implementando um sistema de gestão de dados digitais criado para lidar com grandes projetos de medição e DTIs. Além de eliminar discos rígidos locais armazenando dados de medições 3D em um servidor central, esse sistema de gestão de dados digitais: 

  • Automatiza a gestão de arquivos e pastas, eliminando o uso de buscadores de arquivos. 

  • Garante a segurança e a integridade dos dados facilitando a criação de cópias de segurança. 

  • Liga cada DTI aos principais metadados que descrevem sua peça física correspondente, o processo de fabricação utilizado e o processo de medição que a produziu, criando e assegurando uma completa rastreabilidade digital de gêmeos. 

  • Permite acesso a DTIs para toda a empresa por um mecanismo de busca que rapidamente encontra DTIs com base em palavras-chave de metadados. 

  • Gerencia permissões de usuários para controlar quem tem acesso a que e o que pode ser feito com os dados. 

Para maximizar o desempenho de um sistema de gestão de dados digitais, as organizações devem considerar a criação de uma estratégia de metadados que envolva a identificação de informações-chave sobre peças e processos medidos que devem ser mantidos dentro dos projetos de medição. 

Digitalização de nuvem de pontos + sistema de gestão de dados = processos de gêmeos digitais escalonáveis

As organizações que vislumbram o uso extensivo de processos de gêmeos digitais baseados em nuvem de pontos devem implementar um sistema de gestão de dados digitais, como o PolyWorks|DataLoop™ da InnovMetric, para garantir a escalabilidade de seus processos. Somente um sistema de gestão de dados pode lidar com dezenas de milhares de arquivos e preservar os preciosos metadados que descrevem de onde vêm esses dados e como foram produzidos. Esse sistema melhora a eficiência da equipe, permitindo que os consumidores de gêmeos digitais extraiam dados do sistema por conta própria, sem instruções dos produtores de dados. 

Perceba o poder transformador da tecnologia de gêmeos digitais e da gestão de dados abrangente para sua organização. 

O PolyWorks|DataLoop é uma solução de gestão de dados escalável que facilita o acesso a grandes quantidades de dados de metrologia produzidos por várias fontes de medição (máquinas de medição tridimensional CNC, digitalização a laser, etc.) disponíveis para engenheiros e tomadores de decisão em toda a sua organização, levando a decisões mais rápidas e melhores.