Mit Augmented Reality einen Schritt weiter in der Anlagenentwicklung

Simulation gehört schon lange zum guten Ton im Maschinenbau! Kein Unternehmen kann es sich noch erlauben, Maschinen oder Anlagen zu planen, bauen oder einzusetzen, ohne die Vorteile einer Simulationslösung zu nutzen: Angefangen bei der engen Zusammenarbeit aller beteiligten Teams, schnelle Testung verschiedener Ideen über die virtuelle Inbetriebnahme bis hin zur Wartung und Überwachung einer laufenden Maschine. Doch auch der Einsatz von AR-Systemen gehört in vielen Firmen inzwischen zum Standard. Ein noch detaillierterer Einblick in die virtuelle Anlage, die geplanten Abläufe und später die Überwachung einer realen Anlage in Echtzeit. Doch für wen eignet sich überhaupt der Einsatz solch einer AR-Lösung?

Grundsätzlich profitiert jedes Unternehmen davon, einen anderen Blickwinkel in und auf geplante Anlagen zu haben. Das Münchner Unternehmen machineering, Anbieter der Simulationssoftware industrialPhysics, hat es geschafft, die AR-Systeme optimal an die selbst entwickelte Lösung anzubinden. Die Modelle, die in die virtuelle Realität übertragen werden, basieren ausschließlich auf realen CAD-Daten. Alle in dem Simulationsmodell umgesetzten Parameter werden in Echtzeit an das virtuelle Modell übermittelt. Somit kann in frühen Entwicklungsphasen das Verhalten der Anlage in Echtzeit simuliert werden und ermöglichen die Bestimmung der exakten Zykluszeit sowie der zukünftigen Auslastung der Anlage. Probleme an der Anlage, die nach dem Bau an der realen Maschine auftreten würden, sind so bereits frühzeitig am Modell sichtbar und können somit vermieden werden. Durch den Einsatz von AR Brillen kann die laufende Anlage sogar, basierend auf Echtzeitdaten, virtuell begangen werden, um Fehler besser und schneller zu identifizieren. Auch besteht die Möglichkeit, dass Anwender bereits im Vorfeld alle Abläufe am virtuellen Modell durchspielen und so die optimale Lösung finden.

Was sollte verwendet werden: Brille oder App?

Mit der AR-Brille werden industrialPhysics-Modelle in die reale Umgebung eingeblendet. So können Live-Informationen aus der Steuerung direkt in das Modell eingebunden werden. Oder die Anwender verwenden die eigens entwickelte AR-App von machineering. Damit können Teams über verschiedene Standorte hinweg das Modell am mobilen Endgerät betrachten, hineintauchen, darüber diskutieren und vieles mehr. Lediglich durch die Bereitstellung der IP-Adresse steht allen Beteilige weltweit der Zugang zu dem AR-Modell zur Verfügung.

Vorteile von AR

Der Vorteil der Aumented Reality-Technologie liegt vor allem darin, dass User während der Anwendung die Umgebung wahrnehmen und auch mit anderen Nutzern interagieren können. Das ergibt sich oftmals während der Planungsphase, aber auch Wartungsarbeiten können so völlig standortunabhängig durchgeführt werden. Wenn eine Maschine erst einmal in Betrieb genommen wurde, stellte sich der Support – gerade bei Überseegeschäften – als teuer und zeitaufwändig dar. Doch eine AR-Brille wie die an industrialPhysics angebundene Microsoft HoloLens oder die AR-App schafft Abhilfe: Wenn alle Beteiligten die Brille tragen bzw. die App nutzen, werden zeitgleich dieselben Daten in die Umgebung eingeblendet. Fast so, als würden beide zusammen vor der realen Maschine stehen. Wenn der Kundenservice angefragt werden muss, kann sich mithilfe der AR-Anwendung das Supportteam mit dem Modell verbinden und den Mitarbeiter live anleiten. So kann der Mitarbeiter StepbyStep durch die Problembehebung geführt werden. Support als einfache Hilfe zur Selbsthilfe.

Warum überhaupt Simulation?

Simulation schafft für Unternehmen einem enormen Sicherheitsgewinn – besonders bei komplexen Planungen. Durch frühzeitiges Erkennen von Engpässen oder Problemen kann das Risiko einer Fehlplanung einfach minimiert werden. Auch können geplanten Veränderungen zeitnah validiert werden. Bei Unsicherheiten besteht jederzeit die Möglichkeit, verschiedene Planungsszenarien zu vergleichen und so das Optimum herauszufiltern. Dadurch können auch sehr schnell Aussagen über Ausbringung und Gesamtanlageneffektivität getroffen werden. Mithilfe des kontinuierlichen Abgleichs durch Simulation schon bei kleinsten Änderungen steht einer Live-Zusammenarbeit einer Mechatronik-Projektgruppe nichts im Weg.

Mithilfe von Simulation mit industrialPhysics wird ein kontinuierlicher Abgleich aller Disziplinen und Arbeitsschritte ermöglicht – und zwar über den gesamten Entwicklungsprozess hinweg. Die Simulation steht dabei als eine bereichsübergreifende Plattform zur Verfügung, auf der zu jedem Zeitpunkt der aktuelle Entwicklungsstand verifiziert und auf Realisierbarkeit mit weiteren Bereichen überprüft wird. Dabei greifen die Fachbereiche Mechanik, Elektrik und Software zeitgleich auf dieselben Modelle zurück, die sie jeweils in ihrer nativen Entwicklungsumgebung bearbeiten, gemeinsam weiterentwickeln und mittels der Simulation sofort im Zusammenspiel testen. So wird der aktuelle Entwicklungsstand in der Mechatronik-Entwicklung bereits in den frühesten Phasen des Entwicklungsprozesses interdisziplinär getestet.  

Dabei übernimmt die Simulation eine komplett neue Rolle in der Anlagenentwicklung. Weg von einer Überprüfung entlang einer Sackgasse zum Ergebnis hin zu einem Medium, das die unterschiedlichen Komponenten einer Maschine in einem artikulierbaren digitalen Prototyp zusammenführt. 

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