Wie kann Pocket 3D beim Aufbau eines praktischen digitalen Zwillings einer intelligenten Fabrik helfen?

Intelligente Fabriken sind auf Daten angewiesen, doch vielen Anlagen fehlt nach wie vor eine intuitive und aktuelle dreidimensionale Erfassung ihrer physischen Umgebung. Produktionslinien werden zwar in Zeichnungen dokumentiert, Geräteinformationen in separaten Dateien gespeichert, und Fotos zeigen zwar das Erscheinungsbild, geben aber nicht die vollständigen räumlichen Beziehungen wieder.

Wenn Teams einen Fabrikplan überprüfen, Anlagenänderungen planen, Wartungsarbeiten besprechen oder einen digitalen Zwilling erstellen müssen, müssen sie häufig Informationen aus verschiedenen Quellen zusammenführen. Dies kann die Kommunikation verlangsamen und wichtige Details interpretationsbedürftig machen.

Die Demonstration der intelligenten Fabrik Pocket 3D zeigt einen direkteren Ansatz: Man durchstreift einen realen Industrieraum, erfasst die Fabrik in ihrem jetzigen Zustand und wandelt die gesammelten Daten in eine erkundbare 3D-Umgebung um.

Warum ist die Digitalisierung von Fabriken immer noch schwierig?

Eine Fabrik ist kein leerer Raum. Sie enthält Produktionslinien, Industrieroboter, Maschinen, Arbeitsplätze, Gänge, Lagerbereiche, Rohrleitungen, Bauelemente und viele andere eng beieinander liegende Objekte.

Herkömmliche Fotografien eignen sich zwar gut für die visuelle Dokumentation, können aber Entfernungen, Positionen oder die Beziehungen zwischen verschiedenen Anlagenteilen nicht vollständig darstellen. Manuelle Messungen liefern zwar ausgewählte Maße, sind aber zeitaufwendig, wenn Teams umfassendere Informationen über das Gelände benötigen. Konventionelle professionelle Scansysteme liefern zwar detaillierte Ergebnisse, doch ihre Kosten, der Aufwand für die Geräteeinrichtung und die Verarbeitung können die häufige Datenerfassung für kleinere Teams oder schnelllebige Projekte erschweren.

Für einen intelligenten Fabrik-Workflow besteht die Herausforderung daher nicht einfach darin, ein 3D-Modell zu erstellen. Die eigentliche Herausforderung besteht darin, die Anlage effizient zu erfassen und dabei sowohl messbare räumliche Daten als auch realistische visuelle Details zu erhalten.

Die Fabrik durch einen einfachen Rundgang erfassen

Pocket 3D ist ein tragbares 3D-Modellierungssystem, das professionelle Lasersensorik mit Panoramaaufnahmen kombiniert. Es ist mit kompatiblen Kameras wie der Insta360 X4, X4 Air, X5 und der DJI Osmo 360 nutzbar.

Das System ist so konzipiert, dass es räumliche Daten im Zentimeterbereich erfasst und gleichzeitig die für eine realistische 1:1-Szenenrekonstruktion notwendigen Texturen und visuellen Details erhält.

Während der Datenerfassung trägt der Bediener das System durch die Fabrik und zeichnet die Umgebung aus verschiedenen Positionen auf. Zur Echtzeitansicht kann ein mobiles Gerät angebracht werden, das dem Bediener hilft, den Erfassungsprozess während der Bewegung durch Produktions- und Arbeitsbereiche zu überwachen.

In der Demonstration der intelligenten Fabrik werden Produktionslinien, Roboteranlagen, Maschinen, Arbeitsbereiche und der gesamte Anlagenaufbau im selben räumlichen Rahmen erfasst. Anstatt jede Maschine als isoliertes Foto zu betrachten, können die Nutzer ihren Standort, ihre Umgebung und die Verbindungen zwischen den verschiedenen Bereichen erkennen.

Dieser mobile Arbeitsablauf ist besonders nützlich in Umgebungen, in denen die Geräte über große oder komplexe Räume verteilt sind und in denen das Aufstellen eines Scanners an mehreren festen Stationen den Erfassungsprozess unterbrechen würde.

Von Felddaten zu einer erkundbaren 3D-Fabrik

Nach der Datenerfassung können die Daten mit SLAM GO POST Pro verarbeitet werden. Die Software unterstützt einen optimierten Workflow zur Generierung von Punktwolken, Panoramen, Mesh-Daten, BIM-bezogenen Ausgaben und fotorealistischen 3DGS-Modellen.

Jeder Ausgang kann einem anderen Zweck dienen:

• Punktwolken erhalten die räumliche Geometrie und ermöglichen die Messung von Entfernung, Höhe und Fläche.
• Panoramen bieten vertraute visuelle Bezugspunkte von Positionen entlang der Scanroute.
• Mesh- und BIM-bezogene Daten können Arbeitsabläufe in den Bereichen Entwurf, Rekonstruktion und Anlagenplanung unterstützen.
• 3DGS-Modelle erzeugen eine realistische und immersive Darstellung, die es dem Benutzer ermöglicht, Maschinen, Produktionsbereiche und bauliche Details aus verschiedenen Blickwinkeln zu erkunden.

Das Ergebnis ist mehr als eine visuelle Präsentation. Es wird zu einem wiederverwendbaren digitalen Datensatz, der das Erscheinungsbild der Fabrik mit ihrer realen räumlichen Struktur verbindet.

Welche Probleme kann ein digitaler Zwilling einer Fabrik lösen helfen?

1. Dokumentation der Anlage im Ist-Zustand

Fabrikzeichnungen geben spätere Anlagenerweiterungen, temporäre Bauten, verlegte Arbeitsplätze oder Änderungen an Produktionslinien nicht immer korrekt wieder. Ein Standortscan kann eine aktualisierte visuelle und räumliche Dokumentation der aktuellen Anlage liefern.

Dies gibt Managern, Ingenieuren und Auftragnehmern eine gemeinsame Referenz, bevor sie mit der Planung oder Diskussion von Änderungen beginnen.

2. Planung der Anlagenaufstellung und Produktionslinienänderungen

Bevor eine Maschine versetzt oder eine neue Produktionseinheit hinzugefügt wird, müssen die Teams den verfügbaren Platz, die in der Nähe befindlichen Anlagen, die Betriebsabstände und die Zufahrtswege kennen.

Ein dreidimensionales Fabrikmodell ermöglicht es den Nutzern, diese Zusammenhänge aus der Ferne zu überprüfen und potenzielle Layoutkonflikte frühzeitig zu erkennen. Dadurch können unnötige Besuche vor Ort reduziert und fundiertere Gespräche vor Beginn der eigentlichen Arbeiten ermöglicht werden.

3. Unterstützung von Instandhaltungs- und Nachrüstungsprojekten

Wartungsteams benötigen oft mehr Kontext, als ein Detailbild liefern kann. Ein interaktives Modell hilft ihnen zu verstehen, wo sich eine Komponente befindet und wie sie mit umliegenden Maschinen, Wänden, Rohren und Durchgängen zusammenhängt.

Externe Dienstleister können sich auch vor Ort einen Überblick über die Gegebenheiten verschaffen, was ihnen hilft, Werkzeuge, Personal und Arbeitspläne effektiver vorzubereiten.

4. Verbesserung der Kommunikation zwischen den Teams

Anlagenmanager, Produktionsingenieure, Designer, Bauunternehmer und Entscheidungsträger interpretieren zweidimensionale Zeichnungen möglicherweise unterschiedlich. Ein realistisches 3D-Modell bietet eine gemeinsame visuelle Referenz, die leichter verständlich ist, selbst für Beteiligte ohne spezielle Erfahrung mit Punktwolken.

Anstatt einen Ort anhand zahlreicher Fotos und markierter Pläne zu erklären, können Teams dieselbe digitale Fabrik erkunden und eine bestimmte Maschine oder einen Arbeitsbereich im Kontext diskutieren.

5. Realistische Umgebungen für KI und Robotik schaffen

Intelligente Fabriken nutzen zunehmend mobile Roboter, Roboterarme, autonome Systeme und KI-basierte Planungswerkzeuge. Reale Fabrikdaten können die Entwicklung digitaler Zwillinge, virtuelle Tests, Visualisierungen und Workflows zwischen realer Umgebung und Simulation unterstützen.

Eine realistische 3D-Umgebung bietet Entwicklern eine wertvolle räumliche Referenz, um Routen, Arbeitsbereiche, Geräteanordnungen und potenzielle Roboterbetriebsszenarien zu untersuchen, bevor jeder Test in der realen Anlage durchgeführt wird.

Warum Portabilität für eine sich entwickelnde Fabrik wichtig ist

Eine Fabrik ist selten statisch. Maschinen werden versetzt, Produktionszellen modernisiert und Arbeitsabläufe ändern sich mit der Einführung neuer Produkte oder Automatisierungssysteme. Ein digitales Modell verliert daher an Nutzen, wenn seine Aktualisierung ein großes Vermessungsteam oder einen komplizierten Erfassungsprozess erfordert.

Dank seines leichten und handlichen Designs macht Pocket 3D die wiederholte Datenerfassung deutlich einfacher. Teams können nach einer Layoutänderung einen ausgewählten Produktionsbereich scannen, eine neu installierte Maschine dokumentieren oder das Modell im Projektverlauf aktualisieren.

Das System senkt zudem die Softwarehürde durch die Ein-Klick-Verarbeitung, während SLAM GO POST Pro lebenslang kostenlos nutzbar ist und Updates erhält. Dies hilft Unternehmen, die erfassten Daten über eine einzelne Demonstration hinaus zu nutzen und schrittweise eine umfassendere digitale Dokumentation ihrer Anlagen zu erstellen.

Die physische Fabrik in einen digitalen Arbeitsablauf überführen

Ein digitaler Zwilling einer intelligenten Fabrik sollte das Verständnis einer realen Anlage fördern und nicht nur einen beeindruckenden visuellen Effekt erzeugen. Das nützlichste Modell speichert Anlagenpositionen, räumliche Beziehungen, messbare Informationen und erkennbare Details des Standorts in einer Form, auf die verschiedene Teams zugreifen können.

Durch die Kombination von portabler LiDAR-basierter Erfassung, Panoramaaufnahmen, Punktwolkenverarbeitung und 3D-Gaussian-Splatting bietet Pocket 3D eine praktische Möglichkeit, reale Industrieräume in digitale Arbeitsabläufe zu integrieren.

Für die Dokumentation von Anlagen, die Layoutplanung, die Zusammenarbeit aus der Ferne, die Wartungsvorbereitung, die Visualisierung und die KI-Simulation kann ein einziger Werksrundgang zu einer wiederverwendbaren Quelle räumlicher Informationen werden – und den Teams helfen, Entscheidungen auf der Grundlage eines besseren Verständnisses der Arbeitsumgebung zu treffen.