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Virtuelle Realität Die Vorteile von Virtual Reality für den Maschinenbau

Schon länger wird das Zukunftsthema Virtual Reality (VR) branchenübergreifend diskutiert. Virtuelles Cardboard Engineering veranschaulicht eindrücklich die Mehrwerte dieser Technologie.

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Im item Engineeringtool entworfene Konstruktionen können mit Halocline in der virtuellen Realität erlebt werden
Im item Engineeringtool entworfene Konstruktionen können mit Halocline in der virtuellen Realität erlebt werden
(Bild: Item)

In diesem Bereich ist das Osnabrücker Start-up Halocline mit seiner gleichnamigen VR-Software aktiv. Geschäftsführer Thomas Schüler und sein Team haben sie entwickelt, um Produktions- und Montageplaner gezielt zu unterstützen. Diese können mit Halocline eine virtuelle Fabrik erstellen und mit einer handelsüblichen VR-Brille in diese eintreten. Sämtliche Arbeitsbereiche lassen sich mit Planungstools verändern, die keine Vorkenntnisse beziehungsweise Programmierkenntnisse erfordern. Mit dem entsprechenden Editor kann der Nutzer Objekte wie Werkbänke, Tische oder Regale für die virtuelle Produktion erschaffen und damit anschließend Arbeitsprozesse simulieren. Daran zeigt sich exemplarisch, wie der Maschinenbau von Virtual Reality profitiert. Zudem bietet sich die Möglichkeit, Konstruktionsdateien aus anderen Programmen im virtuellen Raum zu erleben. Hier bietet sich vor allem das item Engineeringtool an. Daher arbeiten die beiden Unternehmen intensiv zusammen.

Am 14.04.2021 von 10:30 bis 11:30 Uhr findet ein gemeinsames Webinar von item und Halocline mit dem Titel „Virtuelle Absicherung vom Layout bis zur Prozessplanung“ statt. Erfahren Sie darin, wie Sie die Synergien zwischen Halocline und item Engineeringtool zur Prozessoptimierung nutzen:

Drei Module für die Unterstützung von Produktionsplanern

Die Software von Halocline setzt sich aus den Modulen „Assembly“, „Layout“ und „Performance“ zusammen, die dezidiert die Arbeitsprozesse des Produktionsplaners berücksichtigen. Da dieser in der Regel nicht täglich CAD-Programme nutzt, geht es den Machern von Halocline gerade darum, ihm mit intuitiver Bedienung die Arbeit zu erleichtern. Eine Visualisierung von importierten Produktdaten geschieht im „Assembly“-Modul. Auf diese Weise lassen sich geplante Produkte maßstabsgetreu analysieren, was für den Produktionsplaner sehr hilfreich ist: So kann er anhand der Simulation zusammen mit dem Konstrukteur festlegen, welche Reihenfolge später in der Montage gelten soll. Im „Layout“-Bereich werden zwei Arbeitsschritte abgedeckt, darunter auch die erste Grobplanung für Montagearbeitsplätze und Betriebsmittel. Dabei handelt es sich um eine Art virtuelles Cardboard Engineering.

So profitiert der Maschinenbau von Virtual Reality

Klassisches Cardboard Engineering setzt bekanntlich auf Modelle aus Pappe. Damit können unterschiedliche Varianten hinsichtlich der Gestaltung ausprobiert werden. Allerdings ist der zeitliche Aufwand nach wie vor hoch, zudem benötigen die 1:1-Modelle, die nur mit viel manuellem Aufwand modifiziert werden können, viel Platz. Der Einsatz von Virtual Reality im Maschinenbau, wie ihn Halocline ermöglicht, bietet hingegen zahlreiche Vorteile: Es werden nur 4 Quadratmeter in der Realität benötigt, um sich in einer ganzen simulierten Werkshalle frei zu bewegen. Als Ersatz für die Kartons des herkömmlichen Cardboard Engineerings dienen dreidimensionale Boxen. Deren Erstellung und Platzierung fällt auch Neueinsteigern leicht.

Hier zeigen sich in besonderem Maße die Stärken der Kooperation von Halocline und item: Digitale Detailkonstruktionen im item Engineeringtool lassen sich in Halocline virtuell absichern. Realisiert man das Resultat der virtuellen Planung schließlich mit Profilen aus dem Lean Production Systembaukasten, so genießt man zwei weitere Vorteile: Zum einen steht die vollständige Montageanleitung aus dem item Engineeringtool zur Verfügung. Zum anderen ermöglicht die Flexibilität der modularen Verbindungstechnik, am Endprodukt jederzeit Modifizierungen durchzuführen. Wer also Halocline mit dem item Engineeringtool und Profilrohrsystem D30 kombiniert, profitiert von einem Effizienzgewinn, der Zeit und Geld spart. Daran zeigt sich exemplarisch, dass im Maschinenbau Virtual Reality und die Arbeit vor Ort Hand in Hand gehen.

item Engineeringtool und Halocline ergänzen sich optimal

Neben den kleineren Boxen stehen im „Layout“-Modul auch komplexere Elemente wie Werkbänke oder Regale zur Verfügung. Hierbei gibt es zwei Optionen: Entweder werden diese selbst erstellt oder als 3D-Daten in Halocline importiert. An einer automatischen Verknüpfung von item Engineeringtool und Halocline wird derzeit noch gearbeitet, doch bereits jetzt profitieren Nutzer, die beide Programme nutzen. Beispielsweise kann eine Konstruktion aus dem item Engineeringtool (wie ein Bereitstellregal) als STEP-Datei in Halocline importiert und dort in der virtuellen Realität erfahren werden. Dadurch gewinnen gerade erst entworfene Konstruktionen eine bislang nicht gekannte Plastizität. Danach ist der „Performance“-Bereich an der Reihe, in der gewissermaßen ein virtueller Praxistext erfolgt. Interaktiv wird hier die Arbeit mit dem konstruierten Objekt erprobt. Bei einem solchen Testlauf besteht die Möglichkeit, den gesamten Vorgang aufzuzeichnen. Die eigenen Bewegungen werden in dieser Wiederholung in der Außenperspektive durch eine 3D-Figur visualisiert.

Wird das mit dem item Engineeringtool konstruierte Objekt in die virtuelle Fabrik von Halocline überführt, lässt es sich zusätzlich mit Ladungsträgern und Material versehen. Durch die Erprobung im „Performance“-Modul wird festgestellt, ob der geplante Arbeitsablauf den Anforderungen an die Ergonomie am industriellen Arbeitsplatz gerecht wird. Falls etwa festgestellt werden sollte, dass die Maße noch verändert werden müssen, kann dies im Editor des „Layout“-Moduls erfolgen. Danach können die Anpassungen in das item Engineeringtool überführt werden. Eine umfassende Projektdokumentation des Entwurfs lässt sich per Knopfdruck erstellen. Zukünftig wird es eine Komfortfunktion geben, welche die Übertragungen von Daten zwischen den beiden Programmen noch einfacher macht. Daneben ist auch die Integration eines item Anwendungskatalogs in Halocline geplant.

Nutzen Sie die Chance und erleben Sie jeweils einen Experten von item und Halocline im Webinar am 14.04.2021 von 10:30 bis 11:30 Uhr! Lernen Sie aus erster Hand, wie Sie Prozesse und Betriebsmittel im virtuellen Raum erproben:

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