Interview | Der Übergang in das Zeitalter der Digitalisierung der Fertigung

metrology.news: InnovMetric hat sich von Anfang an auf die Erzeugung von Messdaten mit seiner PolyWorks Software konzentriert. Wie wird die digitale Transformation der Fertigung Ihrer Meinung nach die Messprozesse und die Messdatengenerierung verändern?

Marc Soucy: Mehrere wichtige gesellschaftliche Trends, wie der Kampf gegen den Klimawandel und die Überalterung der Bevölkerung, führen zu einem Druck auf die Rentabilität von Fertigungsunternehmen. Die digitale Transformation des verarbeitenden Gewerbes ist daher unabdingbar, um die Betriebskosten zu senken und die Gewinne wieder zu steigern. Prinzipiell sollten alle Unternehmensprozesse für die Digitalisierung in Betracht gezogen werden. 3D-Messverfahren sind aber eindeutig ein besonders gutes Beispiel dafür:

Die meisten Fertigungsunternehmen verwalten ihre 3D-Messdaten und -ordner manuell. Es ist sehr unproduktiv, große Dateien über Netzwerke zu speichern, abzurufen oder freizugeben. In den meisten Fertigungsunternehmen werden 3D-Messdaten nur von Spezialisten bearbeitet. Die meisten ihrer Kollegen verwenden PDF-Dateien. Unternehmen kaufen 3D-Messgeräte im Wert von einer halben Million Dollar, scannen die von der Pilotmontagelinie produzierten Produkte und erstellen dann Prüfberichte mit ein paar hundert Maßen. Es ist unglaublich zu sehen, wie eine solche Goldgrube an Messinformationen - vollständige Scans von hergestellten Teilen - auf einen 2-dimensionalen, statischen Bericht reduziert wird. Wir sind der Meinung, dass digitale Technologien die Fertigungsunternehmen dramatisch verändern werden, indem sie 3D-Messdaten digital verwalten und sie direkt an die breite Masse weitergeben, an alle, die sie in ihren Prozessen benötigen.

metrology.news: Was ist Ihre Vision für den zukünftigen Einsatz der PolyWorks Software in der nächsten Generation von Smart Factories und wie treibt sie Ihre Produktentwicklungsmission voran?

Marc Soucy: Wenn man analysiert, wie Fertigungsunternehmen ihre Produkte entwerfen und herstellen, stellt man schnell fest, dass mehrere digitale Lösungen benötigt werden, um alle Facetten des komplexen Prozesses zu bewältigen. Zum Beispiel:

•  PLM-Systeme verwalten den gesamten Lebenszyklus eines Produkts, indem sie Daten, Prozesse, Systeme und Mitarbeiter integrieren und eine Produktinformationsinfrastruktur bereitstellen.
•  QMS-Systeme dokumentieren Prozesse, Verfahren und Verantwortlichkeiten zur Erreichung von Qualitätsrichtlinien und -zielen
•  MES-Systeme steuern die Prozesse in der Fertigung und den Betrieb von Produktionslinien in Echtzeit

Wir glauben nicht, dass ein einziger Anbieter alle erforderlichen Funktionen bereitstellen kann, denn es gibt zu viel zu bewältigen. Wir denken daher, dass Smart Factories mehrere erstklassige digitale Lösungen von mehreren Anbietern nutzen und diese Lösungen digital miteinander verbinden werden, um ihre Leistung zu optimieren. Daher haben wir uns entschlossen, PolyWorks in eine spezialisierte vertikale Lösung umzuwandeln, die ein wesentliches Ziel erfüllt: die digitale Verwaltung aller 3D-Messdaten und den unternehmensweiten Zugriff auf diese Daten. Wir wollen 3D-Messdaten in den Mittelpunkt eines unternehmensweiten Prozesses zur Verwaltung von Unternehmensdimensionen stellen.

Wie wollen wir die Interkonnektivität mit den anderen digitalen Unternehmenslösungen erreichen? Durch parametrische URLs. Mit dem digitalen PolyWorks Ökosystem kann jedes gemessene Teil über seine URL abgerufen werden. Diese URLs können dann in PLM-, QMS- oder MES-Systeme oder jede andere digitale Unternehmenslösung eingefügt werden. Umgekehrt können URLs aus Lösungen von Drittanbietern als Werkstück-Metadaten in PolyWorks eingefügt werden. Das bedeutet, dass der Zugriff auf 3D-Messdaten über jede Unternehmenslösung mit einem einzigen Klick möglich ist und dass PolyWorks mit allen digitalen Unternehmenslösungen digital verbunden werden kann. Die Vorteile der Integration von 3D-Messdaten in die gängigen, digitalen Unternehmenslösungen sind im Hinblick auf Effizienz, Leistung, Automatisierung und Rückverfolgbarkeit immens.

metrology.news: Daten werden intelligente Fertigungsprozesse mit eingebetteten Messverfahren vorantreiben - einige inline und viele near-line. Wie wird sich die Rolle von PolyWorks Ihrer Meinung nach verändern?

Marc Soucy: Sobald Fertigungsunternehmen damit beginnen, 3D-Messdaten digital zu verwalten, streben sie schrittweise an, 100 % ihrer 3D-Messdaten in das Datenmanagementsystem zu bringen, einschließlich der inline oder near-line erzeugten Daten. Die Vorteile sind einfach zu groß. Um dies zu erreichen, mussten wir PolyWorks auf zwei verschiedene Arten vorbereiten: 

• Wir mussten die Universalität unserer Lösung erweitern, indem wir CNC-KMGs und digitale Messgeräte in unsere universelle Plattform integrierten.
• Wir mussten 3D-Messdaten und -Ergebnisse über unsere agnostische universelle Datendrehscheibe importieren, die mit Messsoftware von Drittanbietern erzeugt wurden.

Wir sind uns bewusst, dass PolyWorks nicht mit jeder 3D-Messhardware arbeiten kann. Dies gilt insbesondere für spezialisierte automatisierte Lösungen, die inline oder near-line eingesetzt werden und eine enge Integration zwischen Hardware und Software erfordern. Nichtsdestotrotz entwickeln wir die erforderlichen Werkzeuge, um 3D-Messdaten, die von einem beliebigen 3D-Messsystem erzeugt wurden in unser Datenmanagementsystem einzubringen.

metrology.news: In der Vergangenheit war die Ladezeit bei der Bereitstellung von verwertbaren Daten immer eine Herausforderung. Wie stellen Sie die Verfügbarkeit von Daten in Echtzeit sicher, um eine reaktive Anpassung der Fertigungsprozesse zu gewährleisten?

Marc Soucy: Wir sind der Meinung, dass der Schlüssel zu einer niedrigen Ladezeit darin liegt, dass vor dem Hochladen der Daten auf den Server so viel wie möglich auf den leistungsstarken Computern, auf denen die 3D-Messsoftware läuft, und so wenig wie möglich auf dem Server und den von den Datenkonsumenten genutzten Computergeräten verarbeitet wird.

Die Reduzierung der Ladezeit auf ein Minimum ist ein zentrales Ziel, das die Entwicklung unseres digitalen Ökosystem für die 3D-Koordinatenmesstechnik geleitet hat:

• Wir laden jetzt ein gemessenes Teil in einem separaten Thread im Hintergrund auf den Server hoch, so dass 3D-Messtechniker sofort mit der Messung eines neuen Teils beginnen können.
• Sobald die gemessenen Teile hochgeladen wurden, können sie ohne weitere Bearbeitung direkt über Webbrowser, mobile Apps oder PolyWorks Module genutzt werden. Webbasierte Dashboards werden in der Regel innerhalb von Sekunden aktualisiert.
• Statistische Warnmeldungen, die die Abmessungen überwachen, werden in Echtzeit direkt auf dem Server berechnet.

metrology.news: Wie stellen Sie sich die Rolle des Digitalen Zwillings und seine direkte Verbindung zu PLM- und CAD-Daten vor, die eine vollständige Qualitätskontrolle der Fertigungsprozesse ermöglichen?

Marc Soucy: Wir glauben, dass digitale Zwillinge von gemessenen Teilen eine fantastische Zukunft haben. Denn wer braucht schon das physische Teil, wenn seine Oberfläche vollständig gescannt wurde? Fast niemand. Sobald ein Teil gescannt ist, kann der daraus resultierende digitale Zwilling inspiziert, untersucht oder simuliert werden, ohne dass man physisch Zugang zu dem Teil hat. Einer unserer Kunden hat einmal eine kostspielige Rückrufaktion vermieden. Er fand zunächst ein Problem an einem hergestellten Teil, untersuchte dann zuvor gescannte Teile und isolierte die fehlerhaften Teile in seinem Lager, bevor sie versandt wurden.

Bevor jedoch digitale Zwillinge von gemessenen Teilen in großem Maßstab eingesetzt werden können, müssen drei Bedingungen erfüllt sein:

• Für die Verwaltung einer großen Anzahl digitaler Zwillinge wird eine digitale Datenmanagementlösung benötigt
• Die Metadaten, die die gemessenen Teile mit dem Produktionsprozess verbinden, müssen zusammen mit jedem digitalen Zwilling eingespeist werden. Metadaten sind unerlässlich, um die Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten und jeden digitalen Zwilling eindeutig zu identifizieren.
• Schließlich müssen die Nutzer digitaler Zwillinge über einfache und schnelle Möglichkeiten verfügen, digitale Zwillinge zu suchen und auf sie zuzugreifen. So können beispielsweise parametrische URLs in CAD-Modelle und PLM-Systeme eingefügt werden, um PLM-Anwendern den Zugriff auf digitale Zwillinge aus ihrer Umgebung heraus zu ermöglichen.

PolyWorks bietet die technologischen Grundlagen, um digitale Zwillinge von gemessenen Teilen unternehmensweit zu verwalten und bereitzustellen.

metrology.news: Die Fertigung ist dynamisch und nie ohne laufende und wiederkehrende Probleme. Wie wird sich Ihrer Meinung nach die Ursachenanalyse von Problemen im Zeitalter der Digitalisierung der Fertigung verändern?

Marc Soucy: Messberichte in PDF-Format und statistische SPC-Diagramme sind hervorragende Hilfsmittel, um das Vorhandensein von Problemen hervorzuheben und die Fertigungsteams zu alarmieren. Aber um tiefer zu gehen und die Ursachen von Problemen vollständig zu verstehen, ist es viel besser, direkt in 3D mit dem gescannten Teil zu arbeiten. Die Aufbewahrung und Verwaltung von 3D-Messdaten und die Bereitstellung eines schnellen Zugriffs auf 3D-Messdaten für die Fertigungsexperten haben also tiefgreifende Auswirkungen auf die Ursachenanalyse. Ein Beispiel:

• PolyWorks bietet Drill-Down-Funktionen in seinen statistischen Diagrammen. Wenn Sie ein abweichendes Teil in einem SPC-Diagramm sehen, können Sie das problematische Teil mit einem einzigen Klick direkt in 3D betrachten.
• Fehlen Informationen, um eine Entscheidung zu treffen? Bei der Überprüfung eines problematischen Teils in 3D können Sie neue Features erstellen, ihre Abmessungen extrahieren und die zuletzt gefertigten Teile automatisch erneut überprüfen, um sofort neue statistische Diagramme zu erstellen, die Ihnen helfen, das Problem zu erkennen.
• Wir arbeiten auch an einer neuen Technologie, die Ihre Metadaten automatisch mit Bemaßungsproblemen korreliert, um Ihnen bei der Identifizierung wahrscheinlicher Ursachen zu helfen.

Punktwolkendaten, die von einem Datenmanagementsystem verwaltet werden, werden in Kombination mit einer gut durchdachten Metadatenmanagementstrategie die Ursachenanalyse von Problemen in den kommenden Jahren dramatisch beschleunigen.

metrology.news: Müssen Hersteller einen großen Sprung in die Digitalisierung ihrer Fertigungsprozesse machen oder können sie die Migration langsamer angehen, um eine effektive Umsetzung zu gewährleisten?

Marc Soucy: Wir sind der Meinung, dass die Strategie des großen Sprungs riskant ist und dass große Projekte in kleinere Projekte aufgeteilt werden sollten. Kleinere Projekte verringern nicht nur die Geschäftsrisiken, sie ermöglichen es den Mitarbeitern auch, auf dem Weg dorthin Feedback zu geben, um am Ende eine bessere Umsetzung zu gewährleisten. Die Mobilisierung der Mitarbeiter ist der Schlüssel zu erfolgreichen digitalen Transformationsprojekten.

Aus diesem Grund haben wir eine hochgradig modulare Roadmap für die digitale Transformation entwickelt. Wir möchten, dass unsere Kunden in ihrem eigenen Tempo vorgehen, damit sie ihre digitale Transformation selbst steuern und nach jedem Implementierungsschritt messbare Vorteile sehen können.

Innerhalb unseres Kundenstamms haben wir eine große Bandbreite an Implementierungen des digitalen Ökosystems gesehen. Einige setzten nur unser Datenmanagementsystem für ihr 3D-Messlabor ein. Andere gingen sehr weit, indem sie unseren Webserver, eine Metadatenmanagement-Strategie und digitale Interkonnektivität mit ihrem PLM-System einsetzten. Aber all diese Kunden haben eines gemeinsam: Sie alle haben ihren digitalen Wandel erfolgreich vollzogen. Wir glauben also fest daran, wie wichtig es ist, die digitale Transformation schrittweise zu planen.