Die Zukunft gestalten: Wie Prespective Unity ergänzt, um industrielle digitale Zwillinge zu betreiben

Die Neugestaltung der Fertigungssimulation mit Prespective: Eine Unity-Fallstudie

Industrie-bereite digitale Zwillingsplattform mit Echtzeit-3D

Prespective ist ein in den Niederlanden ansässiges Softwareunternehmen, das 2006 gegründet wurde, und ein Unity Verified Solutions Partner (VSP), der fortschrittliche digitale Zwillingslösungen für die Fertigungsindustrie anbietet. Die Ursprünge des Unternehmens lassen sich auf das Industriedesign an der Technischen Universität Eindhoven zurückverfolgen, wo es als Visualisierungsunternehmen begann, das dabei half, komplexe Technologien zu entpacken und zu erklären.

Basierend auf Unitys Echtzeit-3D-Engine bietet die Prespective-Plattform heute industriellen Nutzern eine hochgenaue, Echtzeit-Simulationsumgebung, in der komplexe Systeme getestet, validiert und optimiert werden können, bevor physische Geräte gebaut werden. Durch die Simulation von Systemen in der Pre-Spect— bevor sie in der physischen Welt gebaut werden—ermöglicht Prespective schnellere Innovationen, weniger physische Prototypen und eine höhere Systemzuverlässigkeit.

Die Philosophie des Unternehmens ist die Bereitstellung von Informationen in pre-spect (anstatt in retro-spect), und die Mission: Hersteller zu befähigen, reale Ingenieurherausforderungen virtuell mit unvergleichlicher Präzision zu lösen.

In dieser Fallstudie tauchen wir ein, wie Prespective Herstellern hilft, bessere Systeme zu entwickeln, die Produktentwicklung zu beschleunigen, Kosten und Zeit bis zur Markteinführung zu reduzieren und einen Wettbewerbsvorteil in Europa und den USA zu erlangen.

Ergebnisse

• 50%+ Reduzierung der Zeit und Kosten für Tests und Validierung
• <3 mm Präzision bei Geschwindigkeiten von 8 m/s in kontinuierlichen Flusssimulationen
• 3 ms programmierbare Logiksteuerung (PLC)-Verbindung, die 2.000+ I/O-Punkte unterstützt
• Größere Ausrichtung zwischen Ingenieurwesen, Vertrieb und Kunden-Teams durch virtuelle Konfiguratoren
• Schnellere Verkaufszyklen durch Live-Produktvisualisierung und interaktive Demos

Lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie Prespective der Fertigungs- und Hochtechnologiebranche hilft, bessere Systeme in pre-spect zu entwickeln und bedeutende Renditen zu erzielen.

Moderne Fertigung entwickelt sich weiter – aber herkömmliche Werkzeuge können nicht mithalten

Die heutigen Hersteller stehen unter Druck, intelligentere, komplexere Systeme schneller, mit weniger Fehlern und niedrigeren Kosten zu liefern. Aber traditionelle Prototyping-Methoden – wie das Erstellen mehrerer physischer Versionen zum Testen – sind langsam, kostspielig und nicht nachhaltig.

Während digitale Zwillinge klare Vorteile bieten, sind sich viele Unternehmen unsicher, wo sie anfangen sollen, oder zögern aufgrund der wahrgenommenen Komplexität der Einrichtung, des Mangels an integrierten Werkzeugen oder schlechter Erfahrungen mit anderen Plattformen. Einige der Herausforderungen sind:

• Schwierigkeiten bei der Integration verschiedener 3D-Modelle und Steuerungssoftware
• Begrenzte Genauigkeit von Simulationswerkzeugen
• Hohe Leistungsanforderungen für Echtzeit- oder schneller-als-echtzeit-Tests
• Fragmentierte Software-Ökosysteme, die keine End-to-End-Validierung unterstützen
• Systeme nachhaltiger bereitstellen – sowohl in Bezug auf die Effizienz des Workflows als auch auf die Umweltbelastung

Einige Organisationen entwickeln ihre eigenen Werkzeuge intern, was jedoch zu hohen Kosten, geringer Wartbarkeit und langsamen Fortschritten führt.

Eine modulare Toolkit-Lösung, die digitale Zwillinge in die reale Welt bringt – bevor sie existiert

Prespective hat sich zum Ziel gesetzt, diese Barrieren direkt anzugehen und bietet eine modulare Plattform, die visuelle Treue, Simulationsgenauigkeit und nahtlose Integration – alles in Unity – vereint. Von der Präsentation von Materialhandhabungssystemen bis zur Überprüfung der PLC-Logik und der Simulation von Roll-to-Roll-Prozessen bietet Prespective eine virtuelle Umgebung für Ingenieurteams, um alles von der Layoutmachbarkeit bis zur Leistung der Steuerungssoftware zu testen, und das in großem Maßstab.

Entwickelt für hohe Präzision, Leistung und Flexibilität unterstützt das Toolkit eine Vielzahl von realen Szenarien.

Unter der Haube: Unity als Grundlage für Prespective

Prespective basiert auf Unitys Echtzeit-3D Engine, die speziell entwickelt wurde, um ihre fortschrittlichen Fähigkeiten für fortschrittliche Fertigungssimulationen zu nutzen. Durch die Nutzung von Unitys Rendering Engine, Universal Render Pipeline (URP) und der Flexibilität beim Skripting, schichtet Prespective ein hochpräzises Simulationsframework direkt auf die Unity-Engine und bietet ein reichhaltiges Benutzererlebnis sowohl in der Editor- als auch in der Laufzeitumgebung. Durch die Nutzung von Unitys URP für qualitativ hochwertiges Rendering und seiner vielseitigen Skriptingfähigkeiten integriert Prespective nahtlos ein hochpräzises Simulationsframework in die Unity-Engine.

Prespective erweitert die Standardfunktionen von Unity, um die anspruchsvollen Anforderungen der Hochtechnologiefertigung zu erfüllen, einschließlich verbesserter Genauigkeit, komplexer Logik und optimierter Leistung.

Unity bietet die flexible Grundlage für Visualisierung, Interaktivität und Plattformübergreifende Unterstützung, während Prespective eine spezialisierte Schicht für Systemverhalten, Integrationslogik und hochgenaue Simulationen hinzufügt.

Durch die Nutzung von Unitys plattformübergreifenden Fähigkeiten ermöglicht Prespective die Bereitstellung über Desktop- und Laufzeitumgebungen und ist darauf ausgelegt, in CI/CD-Workflows und Ingenieurpipelines integriert zu werden.

So treibt Unity jede Schicht des Prespective Digital Twin Ökosystems an:

1. Nahtlose Integration innerhalb des Unity Editors

Prespective wird direkt innerhalb des Unity Editors entwickelt. Alle Digital Twin Modellierung, Simulationslogik und Workflow-Management erfolgen innerhalb von Unity, wodurch Entwickler und Ingenieure die Benutzeroberfläche von Unity nutzen können, während sie auf die domänenspezifischen Erweiterungen von Prespective zugreifen.

2. Benutzerdefiniertes Simulationsframework, das auf Unity aufgebaut ist

Prespective fügt eine proprietäre Simulationsebene oben auf Unity hinzu. Dies umfasst deterministische Bewegungssteuerung, hochpräzise Messwerkzeuge und Echtzeitphysik, die auf die Fertigungssimulation zugeschnitten sind. Diese Funktionen stellen sicher, dass Simulationen nicht nur visuell ansprechend, sondern auch verhaltensgenau und wiederholbar sind.

3. Unity Asset Manager für 3D-Systembibliotheken

Die Asset-Workflows von Unity können auch von Prespective genutzt werden, um komplexe Bibliotheken von 3D-Maschinenmodellen und Produktionssystemen zu verwalten. Der Asset Manager von Unity ermöglicht das Streaming großer CAD- und BIM-Modelle für die Umgebung, wie z.B. das Fabrikgebäude, um die Leistung zur Laufzeit zu erhöhen. Mit den integrierten Pixyz-Funktionen des Unity Asset Managers können Kunden nahezu jede CAD- oder 3D-Datei importieren, Assets in konfigurierbare Maschinenvorlagen organisieren und Komponenten in digitalen Zwillingsprojekten wiederverwenden, wodurch Duplikate reduziert und Konsistenz gewährleistet wird.

4. Echtzeit-Test und Validierung

Die HochleistungsRendering- und Skriptumgebung von Unity ermöglicht es Prespective, Hardware-in-the-Loop (HIL) und Software-in-the-Loop (SIL) Simulationen zu unterstützen. Dies ermöglicht es den Kunden, automatisierte virtuelle Tests mit hoher Geschwindigkeit durchzuführen – einschließlich schneller als Echtzeit – zur Validierung von Nachtschichten, Unterstützung bei der Inbetriebnahme und FAT (Fabrikabnahmeprüfung).

5. Flexibilität bei der plattformübergreifenden Bereitstellung

Obwohl hauptsächlich auf Hochleistungs-Desktops für Ingenieursimulationen verwendet, bedeutet die Unity-Basis von Prespective, dass Simulationen auch bei Bedarf auf anderen Plattformen bereitgestellt werden können. Diese Flexibilität ermöglicht es den Kunden, Anwendungsfälle von Ingenieurwesen über Vertrieb, Schulung oder Stakeholder-Reviews zu erweitern – ohne die Kernsysteme neu aufbauen zu müssen.

Durch die Kombination von Unitys offener, Echtzeit-3D-Engine mit seinem eigenen fortschrittlichen Digital-Twin-Toolkit bietet Prespective eine Simulationsumgebung, die visuell, genau und anpassungsfähig ist – und den industriellen Nutzern das Vertrauen gibt, Systeme zu validieren, bevor sie gebaut werden.

Mit Unity stellt Prespective sicher, dass Kunden digitale Zwillinge erstellen und iterieren können, ohne neue Umgebungen lernen oder bestehende Werkzeuge aufgeben zu müssen. Für Kunden, die bereits mit Unity vertraut sind, ist die Einarbeitung einfach. Für diejenigen, die es nicht sind, bietet Prespective sowohl die Werkzeuge als auch die fachkundige Anleitung, um zu beginnen.

Messbare Auswirkungen: Von monatelangen Tests zu einer einzigen Nacht

Effizienz, Genauigkeit und Kosteneinsparungen in großem Maßstab transformieren

Prespective hat globalen Industriekunden – insbesondere in den USA, Deutschland und den Niederlanden – geholfen, monatelange manuelle Tests durch nächtliche Simulationsläufe zu ersetzen, zum Beispiel:

Ein Kunde benötigte zuvor mehrere Teams, 12 physische Prototypen in separaten Räumen – jeder manuell konfiguriert und von einem dreiköpfigen Team getestet. Die Tests dauerten Monate.

Mit Prespective erstellte der Kunde einen einzigen konfigurierbaren digitalen Zwilling in Unity. Alle 12 Konfigurationen – und viele mehr dazwischen – wurden automatisch, schneller als in Echtzeit und im Batch über Nacht simuliert.

Das Ergebnis: 90%+ Reduzierung der Testzeit und -kosten, verbesserte Qualität und schnellere Bereitstellung.

Die wachsende Kundenbasis von Prespective nutzt diese Werkzeuge jetzt über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg, von Vertrieb und Design bis hin zu Engineering und Abnahmeprüfungen in der Fabrik, und liefert messbare Auswirkungen sowohl in der Technik als auch in den kommerziellen Arbeitsabläufen.

Blick in die Zukunft: Von intelligenter Simulation zu autonomer Optimierung

Eine wichtige Roadmap-Priorität für Prespective umfasst eine tiefere Unity-Integration über Unitys Asset Manager und die Freischaltung größerer Unterstützung für private Cloud-Bereitstellungen, um den Sicherheitsbedürfnissen von Unternehmen gerecht zu werden.

Prespective entwickelt auch aktiv KI-Fähigkeiten intern mit Hilfe von Unity-Tools, um es den Nutzern zu ermöglichen, ein Zielergebnis zu definieren und den digitalen Zwilling iterativ Systemkonfigurationen zu optimieren. Diese Innovationen werden eine neue Ära des automatisierten, datengestützten Engineerings einleiten.

Eine intelligentere Möglichkeit, komplexe Systeme zu simulieren, zu testen und zu verkaufen

Das digitale Zwillings-Toolkit von Prespective—basierend auf Unity—ermöglicht es Herstellern, Systeme frühzeitig zu validieren, Abfall zu reduzieren und die Markteinführungszeit zu beschleunigen. Primär als Ingenieurtool konzipiert, ermöglicht Prespective Software-Ingenieuren, das Systemverhalten zu simulieren und zu überprüfen, lange bevor etwas in der realen Welt gebaut wird.

Mit Unity als Rückgrat und Prespectives wachsender Bibliothek präziser Werkzeuge hilft das Unternehmen Herstellern, ihre Visionen für digitale Zwillinge von Jahrzehnten in die Zukunft zu einem echten Wettbewerbsvorteil—heute—zu beschleunigen.