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CAD-Arbeitsplatz Anfassen erwünscht

Augmented Reality am Konstrukteursarbeitsplatz: Die Lösung Ares schafft einen digitalen Kollaborationsraum und ermöglicht verteiltes Arbeiten an CAD-Modellen - nicht nur in Zeiten von Corona ein Vorteil für Konstruktion und Entwicklung.

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Komplexe 3D-Modelle unkompliziert, schnell und reibungslos erleben: Dies macht die Software-Suite Ares möglich.
Komplexe 3D-Modelle unkompliziert, schnell und reibungslos erleben: Dies macht die Software-Suite Ares möglich.
(Bild: Holo-Light/ Simon Toplak)

New Work – hinter diesem aktuell häufig verwendeten Begriff steckt die Transformation der Arbeitswelt, die der technologische Wandel durch Digitalisierung, Vernetzung und Globalisierung mit sich bringt. Diese Entwicklung hat sich schon vor der Corona-Pandemie abgezeichnet, wenngleich nicht in diesem Tempo: Denn es war für viele der sprichwörtliche Sprung ins kalte Wasser, als Deutschland und viele andere Nationen vor gut einem halben Jahr plötzlich ins Homeoffice wechselten. Plötzlich ging nichts mehr ohne Lösungen wie Zoom oder Teams für das Kommunizieren in verteilten Teams.

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CAD-Modelle als Hologramm

Doch für die Prozesse in der Produktentwicklung benötigen Konstrukteure und Entwickler noch mehr Möglichkeiten: Gut, dass es die Virtuelle (VR) und (AR) gibt. Es gibt zwischenzeitlich einige Lösungen, die auf VR oder AR basieren und globalen Teams die Arbeit erleichtern. Eine dieser Lösungen ist der AR-Arbeitsplatz Ares (Augment­ed Reality Engineering Space) von Holo-Light. Ingenieure und Konstrukteure können damit 3D-CAD-Daten als Hologramme in realer Umgebung visualisieren, manipulieren und in einer virtuellen Sitzung kollaborativ bearbeiten.

Gestiegenes Interesse durch Social Distancing

Tatsächlich hat das 2015 gegründete Unternehmen mit Sitz in Ismaning bei München und Innsbruck in der Corona-Krise einen Anstieg an Anfragen verzeichnet, wie Florian Haspinger, Mitgründer und CEO bei Holo-Light, sagt: „Die Anfragen sind in den letzten Monaten definitiv gestiegen, wobei häufig ein Augenmerk auf der Multi-User-Funktion von Ares liegt.“ Gerade in Zeiten von Social Distancing sei es ein absoluter Vorteil, sich auf ein Kollaborationstool zu stützen, das es Mitarbeitern ermöglicht, an wichtigen Programmen und Projekten weiter zu arbeiten. Ohne Risiko und auch über große geografische Distanzen hinweg.

Was Ares kann

  • Ares schafft einen digitalen Kollaborationsraum und interaktiven AR-Arbeitsplatz. Von der Erstellung eines Querschnitts bis hin zur Zerlegung des Modells in Einzelteile: Ingenieuren stehen viele bekannte CAD-Funktionen zur Bearbeitung und Manipulation ihrer 3D-Daten zur Verfügung.
  • Anwender können CAD-Dateien vom PC oder der Cloud per Drag and Drop in Ares laden. Über ein Head Mounted Display (HMD) wie Microsofts Holo-Lens 2 lassen sich so Zwischenstände, Varianten oder finale Konzepte in 3D sowie Originalgröße darstellen.
  • Die Hologramme sind dabei auf unterschiedlichste Art und Weise manipulierbar. So lässt sich nicht nur die Größe, sondern auch die Position oder der Winkel über einfache Gesten verändern.
  • Ebenso ist es möglich, eine Cross-Section, also ein Schnittbild für die Begutachtung innerer Strukturen, zu erstellen.
  • Aus dem kompletten Hierarchiebaum der CAD-Datei können zudem einzelne Komponenten individuell ein- oder ausgeblendet werden.
  • Vor allem die Überlagerung von realer Geometrie mit holographischen 3D-Modellen bietet eine flexible und kostengünstige Methode, verschiedenste Varianten eines Konzepts in Minuten zu beurteilen.
  • Auch geplante Maschinen oder Baugruppen können direkt an ihrem vorgesehenen Zielort visualisiert und manipuliert werden. So lässt sich anhand eines digitalen AR-Zwillings die Produktentwicklung beschleunigen und schnell feststellen, ob Planung und Realität vereinbar sind.

Voraussetzungen für den Einsatz der AR-Lösung

  • Ares ist sofort einsatzfähig und kann zum Beispiel über den Microsoft Store erworben werden.
  • Die Applikation wird auf einem mobilen AR-Gerät installiert. Zudem ist ein HMD nötig.
  • Für die Interaktion empfiehl Holo-Light den Stylus XR, ein stiftähnliches AR-Eingabegerät mit KI-basierter Tracking-Technologie. Damit können Anwender auch Notizen einzeichnen und millimetergenaue Arbeiten, Messungen und Bewegungen in einer AR-Umgebung durchführen.
  • Sollen datenintensive 3D-Inhalte, große oder komplexe Bauteile visualisiert werden, empfiehlt sich die Version Ares Pro. Diese beinhaltet die Remote-Rendering-Technologie „ISAR“ (Interactive Streaming for Augmented Reality). Die Entwickler bei Holo-Light lösen damit das Problem, dass datenintensive CAD-Modelle aufgrund der begrenzten Rechenleistung von AR-Brillen bisher mittels Polygonreduktion vorbereitet werden mussten. „Dies wiederum hatte den Verlust des Detailgrades und der generellen Qualität der 3D-CAD-Modelle zur Folge, sodass Visualisierungen in AR für den Engineering-Prozess wenig aussagekräftig waren. Runde Flächen wurden kantig und Details wie Schrauben gingen komplett verloren“, erklärt Haspinger.

Rechenleistung ausgelagert

Mit Ares Pro werden anspruchsvolle Arbeitsprozesse wie Content-Rendering ausgelagert, sodass die Rechenleistung nicht vom HMD selbst erbracht werden muss. Stattdessen wird die gesamte Ares-Applikation von einem sicheren lokalen Server oder der Cloud auf das mobile Endgerät gestreamt. „Autos, Turbinen, Maschinen oder größere Produktionsanlagen lassen sich performant und mit extrem geringer Latenz in Echtzeit in AR visualisieren“, so Haspinger. Um den jeweiligen Sicherheitsvorgaben der Unternehmen gerecht zu werden, gibt der Kunde vor, wo die Applikation läuft. Holo-Light baut dabei auf der vorhandenen Hardware der Kunden oder auf bestehender Cloud-Infrastruktur auf.

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Über den Autor

Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

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