Fallstudie Wiksfors Technology: Simulation eines kompletten Hausmoduls mit benutzerdefinierten Daten

Hintergrund

Wiksfors Technology ist ein visionäres Hightech-Startup-Unternehmen mit Sitz in Schweden, das sich auf die Fertigung von Häusern spezialisiert hat. Das Unternehmen besteht aus Produktions- und Automatisierungsingenieuren, die sich zum Ziel gesetzt haben, die Entwicklung von Modulhäusern, die direkt aus der Fabrik kommen, zu reformieren. Wiksfors Technology ist seit langem der festen Überzeugung, dass Simulationstechnologie ein Schlüssel für die gesamte Produktionsentwicklung ist.

Die Möglichkeit, Konzepte virtuell zu testen und Ideen sowohl aus technischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht zu bewerten, ist für die Auswahl der besten Produktionsmethode entscheidend,

Pontus Wikholm, Director of Engineering bei Wiksfors Techology

„Wenn die echte Fabrik der Zukunft kommt, wird sie nicht anders aussehen, weil wir die Prozesse, die wir heute verwenden, automatisiert haben. Sie wird anders aussehen, weil wir völlig neue Prozesse und Designs für den Hausbau erfunden haben werden, die völlig neue Fertigungstechniken erfordern.“

Wiksfors Technology wollte für dieses Projekt eine individuell anpassbare Simulationsplattform nutzen, auf der sie ihre verfügbaren Produktdaten für Modulhäuser nutzen konnten. Sie suchten verschiedene Optionen und fanden, dass Visual Components die am besten geeignete Plattform für ihren Anwendungsfall sei.

Einführung in die Fallstudie

Diese Fallstudie ist ein erster Schritt in Richtung des langfristigen Ziels von Wiksfors Technology, ein individuell anpassbares Portfolio von Simulationsmodellen in Originalgröße für Fabriken für Modulhäuser zu haben.

Ziel dieser Fallstudie war es, ausgehend von den vorhandenen Produktdaten eines Modulhauses die Montage des kompletten Hauses, angefangen von den einzelnen Platten und Bahnen bis hin zu einem fertigen Gehäuse mit Außenwänden, Innenwänden, Boden und Decke, zu visualisieren. In diesem ersten Schritt werden Maschinen, Roboter und menschliche Bediener vollständig ausgeklammert, da dieser Teil in den nächsten Phasen des Projekts berücksichtigt wird und der Schwerpunkt auf dem Produkt und der Montage selbst liegt.

Wiksfors Technology ist überzeugt, dass die Maschinen, Roboter und manuellen Methoden das Herzstück der Fabrik sind und das Design des Produkts (Hausmodule) angepasst werden muss, um eine zuverlässige Produktionsanlage zu entwickeln. Pontus fügte zum Projekt weiter hinzu:„Es ist nicht das Design, das den Herstellungsprozess vorantreibt, es ist der Herstellungsprozess, der das Design vorantreiben wird.“

Die Modulhausbranche wird manchmal auch „Schneeflockenproduktion“ genannt, ein Fertigungssystem, bei dem jedes Produkt einzigartig ist und sich von den anderen unterscheidet. In diesem Fall sind die Hausmodule das Produkt. Dieses Projekt hat die Fähigkeit der Visual Components-Plattform herausgefordert, eine hohe Anzahl von Komponenten mit einzigartigen Abmessungen zu handhaben und sie auf einzigartige Weise zusammenzusetzen, wobei sich jedes Hausmodul vom vorherigen unterscheiden kann. Pontus meinte beim Gespräch über die Herausforderungen und Lösungen: „Eine der Lösungen für diese Herausforderung bestand darin, dass Wiksfors Technology seine eigenen benutzerdefinierten .NET-Plugins und Python-Skripte entwickelte, um Daten bei Bedarf von verschiedenen Stellen innerhalb des Simulationsmodells einfach zu extrahieren.“

Beschreibung der Fallstudie

Dies ist der schrittweise Arbeitsablauf der Simulation der ersten Phase dieses Projekts durch Wiksfors Technology:

1. Eine XML-Datei, die die gesamte Geometrie des kompletten Moduls und der vorhandenen Platten und Bahnen beschreibt, wird mithilfe des benutzerdefinierten Plugins in das System importiert.

Benutzerdefiniertes Plugin zum Importieren von XML-Daten.

2. Erstellung des Wandrahmens: Die Bretter fliegen nach und nach an ihre richtige Position in der Wand, und der Rahmen wird schrittweise aufgebaut.

Aufbau des Rahmens

3. Wandverschalung erste Seite: Platten fliegen nach und nach an ihre richtige Position in der Wand und  verschmelzen mit der Wand, die Schritt für Schritt verschalt wird.

Verschalung der Wand

4. Sanitär- und Elektrotechnik in der Wand: Kundenspezifische Dämmungen, elektrische Steckdosen und Rohrleitungen fliegen an ihre korrekten Positionen in der Wand.

5. Wandverschalung zweite Seite: Platten fliegen nach und nach an ihre richtige Position in der Wand und  verschmelzen mit der zweiten Wand, die Schritt für Schritt verschalt wird.

6. Boden: Der Fußboden wird mit Platten und Rahmen montiert, die durch beide Schichten der Wandverkleidung und die Sanitär- und Elektrotechnik gehen (Schritt 2 bis 5 werden für die Fußbodenelemente wiederholt).

7. Decke: Die Decke wird auf die gleiche Weise mit Rahmen montiert, die durch beide Schichten der Wandverkleidung und die Sanitär- und Elektrotechnik gehen (Schritt 2 bis 5 werden für die Deckenelemente wiederholt).

8. Montage des Gehäuses: Zunächst werden die Wände am Boden befestigt, dann wird die Decke an der Oberseite der Wände angebracht.

Wand- und Bodenmontage.

Montage der Decke.

Röntgenaufnahme des Hausmoduls

Wiksfors Technology benötigte etwa 160 Stunden oder weniger als sieben Arbeitstage, um verschiedene Szenarien der Hausmontage mit Visual Components zu simulieren. Dank Visual Components konnten die verfügbaren Daten genutzt und die Visualisierung aller Komponenten, wie sie an ihren spezifischen Positionen in einem Modulhaus zusammenkommen, realisiert werden. Ein weiterer Vorteil war die Extraktion der Simulation als leistungsfähiges Marketingmittel/Video.

Bei dieser Fallstudie handelt es sich um eine fruchtbare Zusammenarbeit zwischen Visual Components und Wiksfors Technology, bei der ein einzigartiges Simulationsmodell einer Modulhausproduktion von Grund auf aufgebaut wird. Das Projekt ist ein perfektes Zusammenspiel zwischen der Produktionssimulationsplattform von Visual Components und dem Wissen und der Erfahrung von Wiksfors Technology in Bezug auf Hausfertigungsdaten.

Wiksfors Technology hat die Vision, ein vollautomatisches und skalierbares Fertigungssystem für Modulhäuser mit einer vollständigen Hierarchie der Prozesse zu modellieren. Die Simulation mit Visual Components wird auch bei den Simulationen in den nächsten Phasen dieses Projekts eine wichtige Rolle spielen.