3D-Scan: Jedes BMW-Werk soll bis 2023 einen digitalen Zwilling haben
Bis Anfang 2023 will BMW jedes der weltweit betriebenen Fahrzeugwerke auch vollständig digital als digitalen Zwilling vorliegen haben. Mit Hilfe des „Digital Twins“ sollen sich sämtliche Prozesse und das gesamte Produktionssystem zu 100 Prozent virtuell planen und simulieren lassen. Drei Werke sind bereits erfasst worden.
Digital Twins liegen bereits für das Werk im US-amerikanischen Spartanburg, das Stammwerk in München und das Werk Regensburg vor. Bis September dieses Jahres will BMW die Werke Dingolfing, Leipzig sowie im chinesischen Tiexi erfassen. Bis zum Frühjahr 2023 sei die Umsetzung für die Werke in Mexiko, Südafrika, England und Dadong/China geplant.
Ziel des Unternehmens sei es, sämtliche Prozesse und das gesamte Produktionssystem zu 100 Prozent virtuell zu planen und zu simulieren. „Wir eröffnen uns dadurch vollkommen neue Möglichkeiten, sowohl umfangreiche Neuplanungen, als auch kleinere Umbauten in bestehenden Strukturen hoch effizient, präzise und flexibel umzusetzen“, sagt Michele Melchiorre, Leiter Produktionssystem, Planung, Werkzeug- und Anlagenbau der BMW Group.
Autonome Scan-Roboter für Re-Scan-Prozesse
Bei der Digitalisierung der Werke vertraut BMW auf Lösungen für Reality Capturing und Digital Twins des Münchener Start-ups NavVis. Unter anderem mit Hilfe von 3D-Laserscannern sollen fotorealistische Panoramabilder, Grundrisse und Punktwolken bis ins kleinste Detail erstellt werden und sämtliche Gebäudestrukturen, Anlagen und Außenbereiche umfassen.
Rund vier Millionen Quadratmeter Innenbereiche sowie neun Millionen Quadratmeter Außenbereiche der Werksflächen seien seit November 2020 mit tragbaren mobilen Scan-Systemen sowie Drohnensystemen gescannt worden. Kleinere und größere Umbauten sollen sich mittels eines Re-Scan-Prozesses erfassen lassen, für den BMW eigene, autonome Scan-Roboter entwickelt, um langfristig die Aktualität der digitalen Bestandsdaten ohne personellen Mehraufwand sicherzustellen.
Externe Partner erhalten Teilausschnitte
Wie BMW erläutert, nutzen derzeit rund 15.000 Mitarbeiter mittels einer cloud- und webbrowser-basierten Software, dem BMW Factory Viewer, der auf NavVis IVION basiert, die Daten, um etwa bestehende Werke virtuell zu inspizieren, spezifische Punkte der Produktion durch hinterlegte Points of Interest zu finden oder Vermessungen durchzuführen. Einzelne Bereiche aus den 3D-Scans lassen sich zudem ausschneiden und beispielsweise externen Lieferanten zur Verfügung stellen, um Zeit und Aufwand in der Produktionsplanung zu reduzieren oder Planungsfehler zu eliminieren.
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BMW erstellt digitalen Zwilling für jedes Werk (Bild: BMW)
Ungarisches Werk wird im Nvidia Omniverse geplant
Bei vollkommen neuen, zukünftigen Produktionsstrukturen setzt BMW Group auch auf die Kooperation mit Nvidia und deren Omniverse. Das erste im Omniverse geplante Werk sei der neue Standort im ungarischen Debrecen. „Bereits heute, rund drei Jahre vor Serienstart, sind wir in der Lage, die Kernprozesse in unserem zukünftigen Werk virtuell zu simulieren“, erklärt Melchiorre. Das Omniverse erlaubt es den Fabrikplanern von BMW, jederzeit und von überall die Werke virtuell zu begehen, Fertigungssysteme in der simulierten Welt gemeinsam zu entwickeln, Best-Practice-Vergleiche durchführen und Information im Netzwerk zu teilen.
Das Nvidia Omniverse ist eine Kollaborations-Plattform, auf der sich digitale Welten erstellen und miteinander verbinden lassen. Die Plattform nutzt das ursprünglich von Pixar entwickelte Universal Scene Description (USD) als „HTML für 3D-Rendering“, um Kompatibilität unter professionellen Anwendungen aus dem 3D-Umfeld zu erhalten, unter anderem von Adobe, Autodesk, Blender, Graphisoft, MathWorks oder auch der Unreal Engine. Die Services für die Verwaltung der digitalen Welten werden über Omniverse Nucleus verwaltet, während die sogenannten Connectors als Plugins für Client-Anwendungen zu verstehen sind, die sich darüber in das Omniverse einklinken.