デジタル3Dモデルは、設計、運用、生産の最適化を支援

デジタル3Dモデルは、設計機能を検証するだけでなく、新しいマシン、デバイス、または生産施設全体のオペレータトレーニングを事前に支援することができます。これらのモデルが最新の状態に保たれている場合は、実際の操作やメンテナンスの目的にも役立ちます。または、それらはさらなる最適化またはその後の変更中に役立つことができます。

最新の生産機械と自動化された生産ラインまたはプロセスは、複雑な設計、実現、および関連する管理と制御を備えた非常に複雑なシステムです。このようなシステムの初期設計でさえ、詳細レベルに応じて個々のマシンの物理的配置をシミュレートし、すべての入力および出力インターフェイスを介して相互作用と制御をテストできるデジタルモデルのおかげで、大幅に簡単になります。真に詳細なモデルは、新しいテクノロジや既存のテクノロジを革新する際の多くの潜在的なリスクを回避するのに役立ちます。適切に設計されたモデルは、提案された技術が生産の安全性に関して必要な規制や指令を満たしていることを確認するのにも役立ちます。

モデルの作成方法

建築設計やインテリアデザインと同様に、生産機械の3Dモデリングでは、追加要素のさまざまなライブラリとともに、事前に作成された機械のモデルを使用します。今日、多くのメーカが自社製品のデジタルモデルを当然のこととして採用していることを日常業務から知っています。これらの個々のコンポーネントは、後で現実の世界で相互作用することを意図したのとまったく同じ方法で配置し、相互に相互接続することができます。したがって、このような3Dモデルは、実際のプロセスのデジタルツインを表し、シミュレートされた制御システムと実際の制御システムの両方に接続できます。 モデルには、完全に機能する操作パネルなどの制御要素が含まれる場合もあります。

モデルのすべてのコンポーネントを必ずしも同じレベルの詳細で作成する必要はありません。問題が発生する可能性があり、最適化の余地が最も大きい、生産プロセスの最も重要で重要な部分に焦点を当てることが重要です。新しいモデルを作成していて、適切なモデルがない既存のテクノロジ(既存の生産機械、ライン、プロセスなど)を統合する必要がある場合は、いくつかの方法があります。完全なデジタルツインを作成する以外に、マシンのさまざまな状態を通知することにより、マシンまたはデバイスのモデルを単純な近似に制限することもできます。

生産シミュレーションとオペレータトレーニング

システム設計の目的での動的な3Dモデルの上記の使用とは別に、モデルは、十分に忠実であれば、トレーニングをずっと前に開始できるようにすることで、新しい生産機械のオペレータに必要なトレーニングを加速するためにも使用できます。テクノロジは物理的にインストールされます。さらに、デジタルモデルは、標準的な操作をシミュレートできるだけでなく、誤動作などのさまざまな状態やシナリオを引き起こす可能性があります。したがって、輸送機のパイロットと同様に、生産ラインを操作する担当者は、実際の技術を使う前に、シミュレータで何時間もの実習を行なうことができます。

デジタルモデルと実際の操作

デジタルモデルは、テクノロジが運用された瞬間に役に立たなくなることもありません。このモデルは、さまざまな状態をシミュレートするためにさらに使用できます。継続的なオペレータトレーニング、とりわけ、生産プロセスの個々の部分のその後の最適化または追加の変更のためのシャットダウンおよびサービスメンテナンスを提供します。その場合の前提条件として、シミュレートされたプロセスの現在の実際の状態を反映するようにモデルを最新の状態に保つことが必要です。

生産機械のデジタルモデルは、今日では当然のことになっています。例えば、自動車産業では、生産ラインの個々のプロセスの詳細なモデリングに使用されており、その目標は生産プロセスをより高度に制御することです。生産プロセスでは、少しでも非効率またはダウンタイムが発生すると、大きな経済的損失が発生します。モデリングとシミュレーションは、正確な手順と安全対策を遵守する必要がある潜在的に危険な生産プロセスでも役立ちます。 ただし、基本的な詳細レベルのモデルでも役立つ場合があります。例えば、中小企業が生産の拡大を計画している場合、基本モデルは、企業がこの計画を実現するために必要な容量とリソースを決定するのに非常に簡単に役立ちます。したがって、3Dモデルの目的を事前に検討し、それに応じて投資することが常に必要です。

製造メーカからのマシンおよびデバイスモデルの可用性が高まり、これらのモデルを実行するために必要なコンピューティング能力の価格が下がることで、デジタルモデリングは、上記の利点により、ますます多くのユーザによって利用されるようになります。