Realidad virtual y escaneos 3D: la producción planificada digitalmente del Audi e-tron GT ya que es el primer modelo de la marca cuya producción se planeó en su totalidad sin prototipos físicos. ya que desarrolla software VR para planificación y talleres en espacio virtual; y los escaneos 3D utilizan inteligencia artificial y aprendizaje automático: ya se han digitalizado 250.000 metros cuadrados de espacio de producción en el sitio de Neckarsulm
El Audi e-tron GT es el primer modelo de los cuatro aros, cuya producción se planeó completamente sin prototipos físicos. Esto fue posible gracias a varias innovaciones técnicas, como los escaneos de edificios en tres dimensiones, los procesos de aprendizaje automático y el uso de la realidad virtual. Todos los procesos de montaje, como los flujos de trabajo y las acciones de los empleados, se probaron y optimizaron en salas virtuales, que mapean los modelos reales hasta el más mínimo detalle. Esta planificación virtual ahora se utiliza en todas las ubicaciones y, por lo tanto, garantiza, no solo en tiempos de la pandemia de la corona, el trabajo digital en red sin viajes de negocios o asignaciones al extranjero. Los escaneos 3D y la planificación en el espacio virtual hacen que los procesos sean más eficientes y sostenibles.
¿Dónde debe estar un componente para ser óptimamente accesible? ¿Puede sostenerlo y bloquearlo solo? ¿Cómo tiene que moverse para esto? ¿Hay otros componentes en el camino? ¿Qué tipo de herramientas necesita? Al planificar la producción del Audi e-tron GT, el desarrollo y la respuesta a estas preguntas ahora se han trasladado al mundo digital. Con la ayuda de la realidad virtual, cada paso y cada movimiento se prueba en el espacio digital. El objetivo de la planificación virtual es garantizar que todos los procesos se combinen perfectamente durante la producción posterior del automóvil y que los ciclos a lo largo de la línea se coordinen a la perfección.
Para ello, las condiciones de la nave de producción deben reproducirse de forma precisa y fiel a escala. Aquí es donde entran en juego los escaneos 3D. Con hardware y software especiales, crean una imagen virtual de la instalación de producción real, que incluye equipos, herramientas y estantes. El Audi Böllinger Höfe en el sitio de Neckarsulm, donde se fabrica el Audi e-tron GT , ahora también está en el mundo digital. Y gracias a los nuevos métodos de planificación digital, la producción del mañana se puede planificar prácticamente con años de antelación.
La nube de puntos y las fotografías tomadas se combinan entre sí, creando un espacio fotorrealista tridimensional, similar a la vista en Google Street View. Las proporciones y los tamaños son fieles a la escala de la realidad.
El software también reconoce automáticamente todos los objetos como máquinas, estantes y sistemas en la habitación. Además, aprende automáticamente con cada escaneo y puede reconocer, diferenciar y clasificar objetos con mayor precisión. El sistema distingue, por ejemplo, entre un estante y una viga de acero: la posición del estante se puede cambiar más adelante en el programa y realinearse en el espacio virtual.
No el de la viga de acero. Estos datos permiten un recorrido virtual de la instalación de producción escaneada desde cualquier lugar y se pueden utilizar directamente en el proceso de planificación.
El Audi e-tron GT es el primer vehículo de la marca cuyos procesos de montaje y procesos logísticos asociados se probaron exclusivamente de forma virtual y sin prototipos físicos.
Para ello, se prepara una imagen virtual holística del montaje planificado que incluye datos del vehículo, ajuste de material, sistemas, herramientas y los procesos planificados en la denominada imagen digital. Un componente de esto son los escaneos 3D. La imagen digital constituye la base para futuras innovaciones, como explica Andrés Kohler, responsable de la planificación del montaje virtual en Audi: “Gracias a una solución de realidad virtual desarrollada por nosotros en Audi y a la imagen digital, los colegas de todo el mundo ahora pueden reunirse en salas virtuales y se puede encontrar en medio de la producción de mañana. Allí pueden mirar por encima del hombro de los trabajadores generados por computadora mientras llevan a cabo los procesos planificados y experimentan y optimizan los procesos planificados para cualquier variante de componente en nuestra aplicación.
Estas nuevas posibilidades se están utilizando ahora sucesivamente en otros proyectos y en varias ubicaciones. El correspondiente taller 3P (3P = Proceso de preparación de la producción) se llevó a cabo en las instalaciones de Audi en San José Chiapa, México, en el que también participaron participantes del proyecto de Ingolstadt. Los expertos discutieron y planificaron la producción del lavado de cara del Audi Q5 y el nuevo Q5 Sportback con realidad virtual de forma completamente virtual, en forma de avatares digitales.
La prueba de todos los procesos de ensamblaje se elabora y prueba en conjunto en tiempo real, al igual que la disposición exacta de máquinas, estantes y componentes a lo largo de la línea de ensamblaje o aspectos ergonómicos. Audi es líder en el desarrollo de la solución integral de realidad virtual que incluye la imagen digital en el grupo. El proyecto continúa actualmente bajo el liderazgo de los cuatro anillos como un proyecto grupal en todas las marcas y se implementa en más y más ubicaciones.
El Audi e-tron GT es el primer modelo de los cuatro aros, cuya producción se planeó completamente sin prototipos físicos. Esto fue posible gracias a varias innovaciones técnicas, como los escaneos de edificios en tres dimensiones, los procesos de aprendizaje automático y el uso de la realidad virtual. Todos los procesos de montaje, como los flujos de trabajo y las acciones de los empleados, se probaron y optimizaron en salas virtuales, que mapean los modelos reales hasta el más mínimo detalle. Esta planificación virtual ahora se utiliza en todas las ubicaciones y, por lo tanto, garantiza, no solo en tiempos de la pandemia de la corona, el trabajo digital en red sin viajes de negocios o asignaciones al extranjero. Los escaneos 3D y la planificación en el espacio virtual hacen que los procesos sean más eficientes y sostenibles.
¿Dónde se utiliza la planificación virtual y por qué los escaneos 3D son tan importantes para esto?
Se utilizan diferentes prototipos en el proceso de planificación convencional para la fabricación de un nuevo modelo de Audi. Los prototipos de vehículos se fabrican de forma única con componentes hechos a mano durante la fase de planificación inicial. Esto requiere mucho tiempo y es costoso. Con la ayuda de estos prototipos, la planificación del montaje determina y optimiza los procesos de producción posteriores. ¿Cuáles son las actividades de un empleado?¿Dónde debe estar un componente para ser óptimamente accesible? ¿Puede sostenerlo y bloquearlo solo? ¿Cómo tiene que moverse para esto? ¿Hay otros componentes en el camino? ¿Qué tipo de herramientas necesita? Al planificar la producción del Audi e-tron GT, el desarrollo y la respuesta a estas preguntas ahora se han trasladado al mundo digital. Con la ayuda de la realidad virtual, cada paso y cada movimiento se prueba en el espacio digital. El objetivo de la planificación virtual es garantizar que todos los procesos se combinen perfectamente durante la producción posterior del automóvil y que los ciclos a lo largo de la línea se coordinen a la perfección.
Para ello, las condiciones de la nave de producción deben reproducirse de forma precisa y fiel a escala. Aquí es donde entran en juego los escaneos 3D. Con hardware y software especiales, crean una imagen virtual de la instalación de producción real, que incluye equipos, herramientas y estantes. El Audi Böllinger Höfe en el sitio de Neckarsulm, donde se fabrica el Audi e-tron GT , ahora también está en el mundo digital. Y gracias a los nuevos métodos de planificación digital, la producción del mañana se puede planificar prácticamente con años de antelación.
¿Cómo funcionan los escaneos 3D y qué papel juega la inteligencia artificial en esto?
Un escáner, es decir, el hardware, es esencial para generar los datos relevantes. Tiene unos dos metros de altura y se apoya sobre cuatro ruedas sobre las que un empleado lo mueve por las habitaciones. En el extremo superior están instalados un LiDAR (detección y rango de luz), así como tres escáneres láser más y una cámara. Al escanear una habitación, ocurren dos procesos al mismo tiempo: la cámara gran angular toma una fotografía de la habitación mientras que los láseres la miden con precisión y crean una nube de puntos tridimensional del entorno. Ya se han cubierto 250.000 metros cuadrados de naves de producción con esta tecnología solo en el sitio de Neckarsulm. Pero solo la interacción de hardware y software convierte los puntos generados, las imágenes y los conjuntos de datos complejos en una imagen general utilizable que se puede usar con los sistemas de planificación existentes. El software para esto es un desarrollo interno de Audi,La nube de puntos y las fotografías tomadas se combinan entre sí, creando un espacio fotorrealista tridimensional, similar a la vista en Google Street View. Las proporciones y los tamaños son fieles a la escala de la realidad.
El software también reconoce automáticamente todos los objetos como máquinas, estantes y sistemas en la habitación. Además, aprende automáticamente con cada escaneo y puede reconocer, diferenciar y clasificar objetos con mayor precisión. El sistema distingue, por ejemplo, entre un estante y una viga de acero: la posición del estante se puede cambiar más adelante en el programa y realinearse en el espacio virtual.
No el de la viga de acero. Estos datos permiten un recorrido virtual de la instalación de producción escaneada desde cualquier lugar y se pueden utilizar directamente en el proceso de planificación.
¿Dónde se utiliza ya la planificación virtual?
El Audi e-tron GT es el primer vehículo de la marca cuyos procesos de montaje y procesos logísticos asociados se probaron exclusivamente de forma virtual y sin prototipos físicos. Para ello, se prepara una imagen virtual holística del montaje planificado que incluye datos del vehículo, ajuste de material, sistemas, herramientas y los procesos planificados en la denominada imagen digital. Un componente de esto son los escaneos 3D. La imagen digital constituye la base para futuras innovaciones, como explica Andrés Kohler, responsable de la planificación del montaje virtual en Audi: “Gracias a una solución de realidad virtual desarrollada por nosotros en Audi y a la imagen digital, los colegas de todo el mundo ahora pueden reunirse en salas virtuales y se puede encontrar en medio de la producción de mañana. Allí pueden mirar por encima del hombro de los trabajadores generados por computadora mientras llevan a cabo los procesos planificados y experimentan y optimizan los procesos planificados para cualquier variante de componente en nuestra aplicación.
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Estas nuevas posibilidades se están utilizando ahora sucesivamente en otros proyectos y en varias ubicaciones. El correspondiente taller 3P (3P = Proceso de preparación de la producción) se llevó a cabo en las instalaciones de Audi en San José Chiapa, México, en el que también participaron participantes del proyecto de Ingolstadt. Los expertos discutieron y planificaron la producción del lavado de cara del Audi Q5 y el nuevo Q5 Sportback con realidad virtual de forma completamente virtual, en forma de avatares digitales.
La prueba de todos los procesos de ensamblaje se elabora y prueba en conjunto en tiempo real, al igual que la disposición exacta de máquinas, estantes y componentes a lo largo de la línea de ensamblaje o aspectos ergonómicos. Audi es líder en el desarrollo de la solución integral de realidad virtual que incluye la imagen digital en el grupo. El proyecto continúa actualmente bajo el liderazgo de los cuatro anillos como un proyecto grupal en todas las marcas y se implementa en más y más ubicaciones.
Más que edificios y procesos: ¿Cómo funciona la planificación de contenedores virtuales?
No solo se pueden planificar virtualmente procesos y flujos de trabajo, también se pueden planificar objetos como contenedores para el transporte y almacenamiento de componentes sensibles, los denominados portacargas especiales. En lugar de utilizar varios prototipos reales hechos de acero y hierro, estos se crearon para componentes individuales y particularmente sensibles del Audi e-tron. GT, por ejemplo, módulos eléctricos o componentes interiores, planificados en la aplicación de realidad virtual desarrollada por Audi en todas las ubicaciones y divisiones. Y así es como funciona la planificación de contenedores virtuales: dado que los registros de datos están disponibles para todos los componentes, se pueden cargar directamente y de forma fiel para escalar en la aplicación de realidad virtual. Al igual que en los talleres 3P, varios empleados de diferentes ubicaciones ahora se reúnen en la sala virtual y usan el componente para verificar el portacargas perfecto y personalizado. En este proceso participan empleados de logística, planificación de montaje, seguridad laboral, aseguramiento de la calidad, planificación del flujo de materiales y proveedores. Puede marcar cambios en el contenedor virtual con bolígrafos digitales. El contenedor se carga y descarga, mueve o mide. Por un lado, la planificación tiene que ver con la seguridad de transporte óptima del componente. Por otro lado, los empleados o un robot deben poder agarrarlo bien y sacarlo del portacargas. Una vez que se completa la concepción virtual, los datos simplemente se exportan y se fabrica el portador de carga especial.¿Qué hace que la planificación virtual sea tan sostenible y ecológica?
A veces menos es más. Es por eso que tres puntos hacen que la planificación virtual sea particularmente sostenible:- Menos recursos: La planificación virtual del Audi e-tron GT sin prototipos físicos ahorró tiempo por un lado y material y, por tanto, recursos por el otro. Lo mismo se aplica a los transportadores de carga especiales, es decir, la planificación de contenedores virtuales: la producción de prototipos de acero y hierro requiere recursos y energía. La planificación virtual ahora hace que este paso sea superfluo en muchos casos.
- Menos desperdicio: como alternativa a los soportes de carga especiales, los componentes sensibles a menudo se transportaban en soportes de carga universales que anteriormente estaban revestidos con protección de piezas especialmente fabricada. Sin embargo, esta protección es siempre puramente desechable y se vuelve superflua mediante el uso de envases hechos a medida. La planificación virtual ahorra así inmediatamente residuos.
- Menos viajes de negocios: la sostenibilidad y la protección del medio ambiente son los principales objetivos. Pero en tiempos de la pandemia de la corona, los motivos de salud también hablan a favor de reducir al máximo el número de viajes de negocios. La planificación virtual contribuye significativamente a esto. Los procesos que antes hacían indispensable una reunión física ahora son posibles en el espacio virtual.
¿Qué perspectivas de futuro abre la planificación virtual?
La imagen digital proporciona la base para nuevas posibilidades en el espacio virtual. Si se combinan las posibilidades de la planificación virtual, incluidas las imágenes digitales, los escaneos 3D y la aplicación de realidad virtual con las de la impresión 3D, los talleres 3P también podrían realizarse en el futuro en realidad mixta. Luego, los componentes individuales se crearían directamente utilizando una impresora 3D con poco uso de recursos. De esta manera, los elementos individuales también se pueden probar físicamente en el espacio virtual para poder evaluar la sensación y el peso de los componentes, por ejemplo. Un paso importante para combinar las ventajas de ambos mundos. En el futuro, las asignaciones al extranjero y los viajes de negocios más grandes podrían ser reemplazados con mayor frecuencia por reuniones virtuales y colaboración a través de avatares en el mundo virtual. Ya hoy existe la posibilidad utilizar las salas creadas por el escáner 3D para la navegación digital en interiores. Y utilizando la realidad aumentada, el posicionamiento de máquinas y sistemas en la sala se puede planificar hasta el centímetro.Así,que Realidad virtual y escaneos 3D: la producción planificada digitalmente del Audi e-tron GT ya que es el primer modelo de la marca cuya producción se planeó en su totalidad sin prototipos físicos. ya que desarrolla software VR para planificación y talleres en espacio virtual; y los escaneos 3D utilizan inteligencia artificial y aprendizaje automático: ya se han digitalizado 250.000 metros cuadrados de espacio de producción en el sitio de Neckarsulm
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