Anlagenplanung

Mit Virtual Reality Montageanlagen planen

| Autor / Redakteur: / Andrea Gillhuber

Mit der Software von R3DT werden komplette Montageanlagen von Schnaithmann virtuell erlebbar.
Mit der Software von R3DT werden komplette Montageanlagen von Schnaithmann virtuell erlebbar. (Bild: Schnaithmann)

Welche Montageanlage ist am besten für die Anwendung geeignet? Eine Software von R3DT ermöglicht nun die Konzeption von Montageanlagen in 3D. Die Anlage wird so virtuell erlebbar.

Volker Sieber sagt provokant: „Software bestimmt die Leistungsfähigkeit einer Anlage, Hardware wird in absehbarer Zukunft nach Kilogramm verkauft werden.“ Der Entwicklungsleiter bei der Schnaithmann Maschinenbau GmbH, Systemlieferant für Automatisierungstechnik, ist überzeugt, dass angesichts immer kürzerer Produktlebenszyklen eine Differenzierung mittlerweile allein über die Software möglich sei. „Einfache Bedienbarkeit und Unterstützung des Kunden bei der Anlagenplanung und im After-Sales-Service werden entscheidende Kriterien beim Kauf einer Anlage sein.“

Die Forderung nach Unterstützung bei der Planung einer Montage- oder Transferanlage setzt Schnaithmann mithilfe virtueller Realität um. Bereits in der Konzeptionsphase kann der Kunde seine spätere Anlage auf einem Holodeck „wie in echt“ erleben und auf ergonomische Gesichtspunkte oder Wartungsfreundlichkeit hin virtuell untersuchen. Auch beim Einlernen und Schulen von Mitarbeitern verspricht der Einsatz der Virtual-Reality-Technologie Vorteile.

Anlage virtuell planen

Die bei Schnaithmann eingesetzte Software mit der Bezeichnung Cross Connected wurde von der Rüdenauer 3D Technology GmbH (R3DT) entwickelt. Das Spin-off des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) brachte Mitte 2017 die Software für industrielle Planungs- und Entwicklungsprozesse auf den Markt. Sie wurde von R3DT dahingehend weiterentwickelt, dass auch große Datenmengen, wie sie bei Montageanlagen zwangsläufig anfallen, ohne großen vorherigen Aufwand oder die Einbeziehung von Dienstleistern virtuell genutzt werden können. Auf Basis von CAD-Daten ist vor Ort eine virtuelle Arbeitsplatz- und Anlagenplanung möglich, die den gesamten Konstruktionsprozess unterstützt und den Kunden in den Entwicklungsprozess einbezieht. Dies beinhaltet zum Beispiel Arbeitsablaufanalysen (MTM-Analysen), Ergonomieuntersuchungen und Greifraum- oder Kollisionsüberprüfungen. Das Verfahren eignet sich auch für Erreichbarkeitsuntersuchungen für die Instandhaltung, Tests zu geplanten Umbauten oder Erweiterungen sowie für Schulungszwecke.

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„Dahinter steckt ein einfach anwendbares Tool, das jeder ohne Vorkenntnisse bedienen kann“, sagt Andreas Rüdenauer, Gründer und Kogeschäftsführer des jungen Softwareunternehmens. „Sie selbst laden Ihre 3D-CAD-Daten auf eine virtuelle Plattform, direkt am Schreibtisch oder im Besprechungszimmer. Das geht jederzeit, schnell und überall. Im Anschluss kann der vorliegende Stand des 3D-Modells allein oder mit Kollegen oder Kunden in der VR-Brille intuitiv betrachtet werden. Das steigert enorm das Verständnis über den aktuellen Stand von 3D-CAD-Konstruktionen und die nächsten Entwicklungs- und Änderungsschritte in der Planung.“

Intuitive Bedienung

Das Werkzeug von R3DT kann vom Nutzer intuitiv mit den Händen oder per Handmenü bedient werden. Produkte, Maschinen oder Anlagen können so direkt im virtuellen Raum in Originalgröße erlebt werden. Dadurch ist die technische Machbarkeit von Anfang an abgesichert. Durch häufiges Ausprobieren lassen sich Fehler viel früher erkennen. Ergonomieprüfungen während des Entwicklungsprozesses gewährleisten, dass die spätere Anlage für den Nutzer optimal ausgelegt ist. Letztendlich können durch den Verzicht auf physische Prototypen Kosten reduziert und die Markteinführung und Hochlaufzeit beschleunigt werden.

Der Einsatz eines virtuellen Prototypen wird bei Schnaithmann als Grundvoraussetzung für agiles Projektmanagement gesehen. „Dabei geht es im Prinzip darum, schnell einen Prototypen zu haben, an dem gelernt, getestet und Feedback vom Kunden eingeholt werden kann. Darauf aufbauend wird dann der nächste Prototyp gebaut“, erklärt Sieber. „Die schnelle Prototypenfertigung im herkömmlichen Sinn ist im Maschinenbau schwierig bis unmöglich. Werden die ohnehin vorhandenen CAD-Daten jedoch mithilfe virtueller Realität erlebbar gemacht, hat man bereits in der frühen Phase der Produktentstehung einen digitalen Prototypen der ganzen Anlage, der Zugänglichkeitsuntersuchungen erlaubt und Konstruktionsfehler aufdeckt. Dadurch werden definitiv etliche Iterationsschleifen vermieden.“

Datenmengen im Gigabyte-Bereich

Der Startschuss für die Zusammenarbeit fiel im Frühjahr 2016. Ein Business-Pate hatte dem Spin-off den Maschinenbauer Schnaithmann als Sparringspartner empfohlen. Also wurden die Karlsruher im Remstal vorstellig, um ihre Software zu präsentieren. „Das war wirklich eine glückliche Fügung“, sagt Sieber. „R3DT suchte einen Betatester für die Software und wir untersuchten gerade, welches Potenzial Head-Mounted Displays für uns bereithalten könnten. Wir starteten sofort mit einem Projekt.“ Auch Andreas Rüdenauer freut sich über die Zusammenarbeit: „Schnaithmann ist für uns viel mehr als ein Kunde. Im intensiven Dialog haben wir als Start-up viel über die kundenspezifischen Anforderungen für die Konstruktion innovativer Anlagen gelernt und direkt in der Softwareentwicklung umgesetzt.“

Zur Motek 2017 ertüchtigte R3DT seine Software dahingehend, dass, abhängig von der Geometrie, nun auch mit Datenmengen im Gigabyte-Bereich problemlos hantiert werden kann. „Jetzt haben wir einen richtigen Mehrwert. Unsere Kunden sind echt begeistert, wenn wir sie virtuell durch komplette Montageanlagen führen“, sagt Volker Sieber. Der Entwicklungsleiter sieht im Einsatz von VR-Technologie ein riesiges Potenzial. „Angesichts immer kürzerer Produktlebenszyklen wird derjenige Systemintegrator das Rennen machen, der für die Probleme des Kunden die intelligenteste Lösung hat, dessen interne Abläufe am effizientesten sind und der die besten vor- und nachgelagerten Services bietet. Wir haben noch viele Ideen, die wir in nächster Zeit mit R3DT umsetzen wollen.“

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