Aktuelles Virtual Reality in Produktion und Logistik – Case Study der Hochschule Koblenz zeigt Vorteile der Technologie

KOBLENZ. Virtual Reality (VR), also Virtuelle Realitäten, beschränken sich schon lange nicht mehr nur auf den Einsatz in Computerspielen. Ein Team des Digitalen Produktionslabors (DPL) im Fachbereich Ingenieurwesen der Hochschule Koblenz beschäftigte sich in einer kürzlich veröffentlichten Case Study mit der Frage, welchen Vorteil Software-Tools mit integrierter VR-Technologie auf die digitale Planung und Optimierung von Produktions- und Logistikprozessen haben. Sie kamen zum Ergebnis, dass die Darstellung mittels Virtual Reality das Erkennen von Planungsfehlern und Finden von alternativen Lösungen deutlich erleichtert.

  • Das Forschungsteam des Digitalen Produktionslabors der Hochschule Koblenz (von links): Tobias Sohny (Doktorand), Christoph Quäling (ehem. Mitarbeiter), Fabian Abrahamczik (ehem. Mitarbeiter), Finn Venter (Hilfswissenschaftler), Marec Kexel (Hilfswissenschaftler), Marko Sekulic (wissenschaftlicher Mitarbeiter), Prof. Dr.-Ing. Walter Wincheringer (Leiter DPL) und Andre Herborn (ehem. Mitarbeiter). Foto: Hochschule Koblenz

  • 3D-Darstellung einer Blechfertigung, die einen Rundgang durch die virtuelle Fabrik ermöglicht und Optimierungsmöglichkeiten aufzeigt. Foto: Hochschule Koblenz/Wincheringer

  • 3D-Abbildung der Gegenstände und Bewegungsabläufe eines Montagearbeitsplatzes, die der Optimierung von Produktivität und Ergonomie dient. Foto: Hochschule Koblenz/Wincheringer

Im Bereich Produktion und Logistik werden heute verschiedene Software-Tools zur Planung, Optimierung und Simulation von Prozessen eingesetzt. Einige dieser Tools können die Ergebnisse auch bereits dreidimensional darstellen. Eine im System integrierte sogenannte VR-Engine, die durch Bildsynthese aus Rohdaten – also geometrischen Beschreibungen von Bauteilen im 2D- oder 3D-Raum – stets neue Bilder und damit die virtuelle Realität der Prozesse erzeugt, existiert in der Regel allerdings nicht. Warum ist diese aber notwendig? „Wenn wir die Ergebnisse immersiv betrachten wollen, also wirklich in die abgebildeten Prozesse ‚eintauchen‘ wollen, ist eine VR-Engine unentbehrlich, um Probleme zu erkennen und mögliche Optimierungspotentiale zu visualisieren“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Walter Wincheringer, Leiter des Digitalen Produktionslabors im Fachbereich Ingenieurwesen der Hochschule Koblenz.

Gemeinsam mit drei Studierenden und einem wissenschaftlichen Mitarbeiter untersuchte der Wissenschaftler die Einsatzmöglichkeiten einer VR-Engine für Software-Tools im Produktions- und Logistikbereich. Das Team formulierte im ersten Schritt die Anforderungen an eine VR-Engine und analysierte die möglichen Datenformate von vorhandenen Tools. Außerdem wurde eine Marktanalyse von VR-fähigen Engineering-Tools durchgeführt. Parallel erstellte das Team die Anforderungen an benötigtes Equipment wie Hardware, Graphikkarten und VR-Brillen und beschaffte es entsprechend.

Eine Software konnte in der Case Study überzeugen: „Die VR-Arbeitsstation und die Software ‚Visionary Render‘ haben unsere Anforderungen vollständig erfüllt und zum Teil sogar übererfüllt“, betont Wincheringer. Neben der regelmäßigen Nutzung der Software im Zuge von Abschlussarbeiten durch Studierende, habe man die VR-Umgebung bereits in zwei Industriekooperationen nutzen können. „Hierzu wurden uns von den jeweiligen Industriepartnern die CAD-Daten in 3D zur Verfügung gestellt oder wir konnten auf geeignete 3D-Geometrien von Planungswerkzeugen zurückgreifen“, erklärt er das Vorgehen. Die VR-Darstellung habe dabei das Erkennen von alternativen Lösungen deutlich erleichtert und kleine Planungsfehler offensichtlich erkennen lassen. „Wir sind von dem Mehrwert der VR-Darstellung überzeugt und werden die Nutzung dieser Technologie weiter intensivieren“, hebt der Professor für Ganzheitliche Produktionssysteme und Industrie 4.0 hervor. Daraus sei im Digitalen Produktionslabor inzwischen eine Standard-Vorgehensweise entstanden, die es möglich mache, dass nahezu kein Zusatzaufwand mehr für eine VR-Betrachtung entstehe. Die Erkenntnisse aus der Case Study werden in Kürze als Kompendium in der wissenschaftlichen Schriftenreihe des Fachbereichs Ingenieurwesens veröffentlicht.

Die Case Study (in englischer Sprache) finden Sie hier.

Für Unternehmen, die Interesse an Themen des Digitalen Produktionslabors der Hochschule Koblenz haben oder einen Einstieg in den Bereich „Smart Factory“ suchen, bietet das DPL verschiedene wissenschaftliche Schriften zum Kauf an.
Weitere Informationen unter www.hs-koblenz.de/dpl oder per Mail an
wincheringer.