Diota integreert AR en industriële robots

Voor veel mensen zal het een Frans onderonsje geleken hebben toen Dassault Systèmes vorig jaar bekend maakte het Franse Diota te hebben overgenomen. Diota is een ontwikkelaar van software­oplossingen voor ondersteuning van assemblage en kwaliteitscontrole voor productie en operations. Dat klinkt wellicht wat abstract, maar Dassault Systèmes zag in de overname een mooie uitbreiding van haar 3DEXPERIENCE-platform met oplossingen voor virtual twins op de werkvloer. Met name bedrijven in de luchtvaart- en defensie-industrie bleken al interesse te hebben in de aanpak van Diota om de prestaties van complexe industriële processen te optimaliseren en de operationele efficiëntie te vergroten.

Digitaal ondersteunde operatie

Diota is opgericht in 2009 en biedt - zoals zij het zelf omschrijven - softwareoplossingen voor digitaal ondersteunde operaties en digitale robotinspectie voor industriële bedrijven. Het bedrijf past technologieën toe als interactieve 3D, augmented reality, computervision, AI en deep learning. Daarmee verbindt het backoffice-engineering en on-site operaties met als doel de productie en het onderhoud van producten te verbeteren, de productiviteit van assemblage-werkzaamheden te verbeteren en de productkwaliteit omhoog te brengen doordat minder assemblagefouten worden gemaakt. De oplossingen van Diota worden inmiddels toegepast door meer dan honderd bedrijven in zestien landen, waaronder BAE Systems, Dassault Aviation, Iveco, Latécoère, Naval Group, Orano, Safran, Stellantis en Thales Alenia Space.

Kennelijk voelde men bij Dassault Systèmes goed aan dat het tijdens de laatste editie van de Hannover Messe vrijwel uitsluitend over digitalisering van de productie zou gaan. De Fransen hadden namelijk een demonstratie-opstelling meegenomen om goed te laten zien hoe de technologie van Diota in de praktijk functioneert. Bovendien werd duidelijk wat de integratie in het 3DEXPERIENCE-platform van Dassault Systèmes aan mogelijkheden biedt.

Demo-opstelling

De demo-opstelling bestond uit een aantal onderdelen, waaronder assemblage, onderhoud en inspectie. Bij de opstelling rond assemblage werd getoond hoe augmented reality in de dagelijkse productie kan worden geïntegreerd. Op de installatie waaraan assemblagewerkzaamheden moesten worden verricht, werd door middel van AR geprojecteerd welke taken de monteur dient uit te voeren. Dit gebeurt door middel van het projecteren van de te verrichten taken rechtstreeks op het product dat geassembleerd dient te worden. En dus niet met een AR-bril zoals de Hololens.

De redenering hierachter is dat AR-brillen tot nu toe te groot en te zwaar zijn voor langdurig gebruik. Door voor projectie op de installatie of het product te kiezen, kan de monteur zonder speciale bril het werk verrichten, terwijl een bijgeplaatste camera tevens controleert in hoeverre de taken goed zijn uitgevoerd.

De kans dat de montage foutloos gebeurt, neemt hierdoor toe. Een belangrijk extra voordeel van deze manier van werken is echter dat het een oplossing kan bieden voor het gebrek aan goed geschoolde arbeidskrachten. De AR-software laat immers aan de monteur zien welke handelingen verricht moeten worden. Bovendien controleert de Diota-aanpak of die handelingen ook daadwerkelijk goed zijn verricht. Dit vereist veel minder kennis en vaardigheden van de monteur zelf.

Integratie met engineering

Is eenmaal een aantal assemblage- en montage-activiteiten afgerond, dan is het tijd voor een (tussen)inspectie. Dit gebeurt opnieuw met een camera. Deze controleert aan de hand van een digitaal model of aan de installatie daadwerkelijk alle taken zijn verricht. Dit is een visuele inspectie of alle componenten, kabelbomen, bevestigingsmaterialen en dergelijke daadwerkelijk zijn aangebracht op de juiste posities. Afwijkingen worden direct gesignaleerd en zorgen ervoor dat de assemblagewerkzaamheden worden gestopt totdat de fout is hersteld.

Het kan gebeuren dat de camera en de inspectiesoftware op sommige momenten tijdens de assemblage meerdere keren dezelfde fout vaststellen. Dan komt de integratie met het 3DEXPERIENCE-platform van Dassault Systèmes om de hoek kijken. Op zo’n moment wordt het namelijk belangrijk om zorgvuldig vast te stellen wat de oorzaak van het montageprobleem is. Is dat een monteur die veel fouten maakt? Of zit er een fout in het ontwerp? Is bijvoorbeeld een kabelstuk te kort gedimensioneerd? Of is een verkeerde kabelclip gekozen? Op dat moment kan een ticket aangemaakt worden, waarbij het probleem terug de ontwerpketen ingaat. Bijvoorbeeld naar mechanical engineering waar men naar de maatvoering van een component kan kijken.

Ook wordt dan duidelijk of het om een intern ontworpen component gaat of dat wellicht een externe toeleverancier verantwoordelijk is voor de component. De communicatie hierover verloopt geheel digitaal - tot en met de externe partij aan toe. Blijkt het inderdaad om een ontwerpfout te gaan, dan kan dit hersteld worden en kan in het vervolg bij de assemblage met correct gedimensioneerde onderdelen worden gewerkt.

De inspectie vindt geheel digitaal plaats. Tekst gaat verder onder de foto.

(© Robbert Hoeffnagel)

Inspecteren en certificeren

Is de installatie eenmaal geassembleerd, dan dient een eindinspectie plaats te vinden. Hierbij biedt Diota de mogelijkheid om robots in te zetten. Afhankelijk van de kenmerken en het doel van de installatie kan deze robot voorzien worden van talloze sensoren. Denk aan camera’s voor visuele inspecties, maar bijvoorbeeld ook temperatuursensoren om vast te stellen in hoeverre de temperaturen in de installatie binnen de vereiste grenzen blijven. Ook kunnen sensoren worden gebruikt voor het vaststellen van dB-niveaus of bijvoorbeeld sensoren die de trillings­niveaus meten.

De inspectie vindt geheel digitaal plaats waarbij de gemeten waarden in realtime vergeleken worden met de ontwerpeisen. Afwijkingen worden dus direct vastgesteld. Worden echter geen afwijkingen gevonden, dan kan dit direct worden vastgelegd in een inspectierapport dat bijvoorbeeld kan dienen voor certificering van een product of installatie. Bij het Franse Safran gebeurt dit bijvoorbeeld al bij het onderhoud van vliegtuigmotoren.

Interessant aan de aanpak van Diota is dat het in feite een digital twin opbouwt en gebruikt van een fysieke installatie of product. De sensoren (camera’s en andere sensoren) voeren hun meetwaarden in realtime data in het virtuele model waardoor ontwerpeisen en fysiek resultaat direct vergeleken kunnen worden. Het virtuele model blijft echter ook na aflevering van het product aan de klant actief. Bijvoorbeeld voor onderhoud of voor het veranderen van instellingen van het product of de installatie. ●