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Virtuelle Realität

Wenn Konstrukteure und Entwickler durch die virtuelle Brille schauen

| Redakteur: Monika Zwettler

Das Potenzial der VR im Maschinen- und Anlagenbau liegt vor allem darin, dass sich immer komplexere Automatisierungszusammenhänge leichter beherrschen lassen, weil Programmierer und Konstrukteure ihre Anwendungen dank eines digitalen Zwillings live erleben können. Wie Lenze das Werkzeug für ein plus an Erfahrung und Wissen einsetzt, lesen Sie hier.

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Im Maschinen- und Anlagenbau liegt das Potenzial von Virtueller Realität besonders darin, dass immer komplexere Zusammenhänge leichter verstanden werden können.
Im Maschinen- und Anlagenbau liegt das Potenzial von Virtueller Realität besonders darin, dass immer komplexere Zusammenhänge leichter verstanden werden können.
(Bild: gemeinfrei / CC0)

In der Konstruktions- und Engineeringphase von Maschinen sind die Kombinationsmöglichkeiten von Motoren mit unterschiedlichen Getrieben vielleicht noch vergleichsweise simpel in Geometrie und Abmaßen vorstellbar. Manche Softwareanwendungen oder Roboterlösungen bringen jedoch eine Komplexität mit sich, die mit ihrem Detailreichtum das menschliche Vorstellungsvermögen häufig übersteigt.

Lenze nutzt virtuelle Realität vermehrt als effektives Werkzeug im Engineering und Training.
Lenze nutzt virtuelle Realität vermehrt als effektives Werkzeug im Engineering und Training.
(Bild: Lenze)

Simulationsverfahren und 3D-Modelle am Bildschirm sorgen zwar für erste tiefergehende Erkenntnisse hinsichtlich der Zusammenhänge. Aber der wichtigste Schritt – das Erleben – fehlt an dieser Stelle noch. Lenze nutzt Methoden der Virtuellen Realität, um diese Lücke zu schließen.

Software-Toolbox Fast macht Roboterkinematiken erfahrbar

Während in VR-Verkaufsschlagern wie Resident Evil das Grauen immer realistischer hinter der nächsten Ecke wartet, macht es die Lenze-Lösung dem „Spieler“ sehr einfach, in seiner Automationsaufgabe den Highscore zu erreichen. Die kann zum Beispiel darin bestehen, im Materialhandling mit dem Roboter eine Pick&Place-Anwendung zu realisieren. Mit der Lenze-Software-Toolbox Fast hat der Spezialist für Motion Centric Automation für solche Applikationen bereits Standardfunktionen in vorbereitete Softwaremodule gegossen. Damit lassen sich beispielsweise die Bewegungen einer mehrachsigen Roboterkinematik bestimmen, ohne dafür erst in die Tiefen von Roboterprogrammiersprachen einsteigen zu müssen.

So weit, so einfach. Doch bei allem Komfort in der Programmierung: Welche Auswirkung hat die Veränderung von Parametern später ganz real in der Anwendung? Wie verändert sich die Bewegung des Roboterarms, wenn die Antriebsmotoren die Geschwindigkeit variieren? Solche Fragestellungen sind entscheidend, wenn in der Produktion einer Industrie 4.0 von kollaborierenden Systemen – also der direkten Zusammenarbeit von Mensch und Maschine – gesprochen wird.

Funktionen hautnah erleben

Wenn bei der Projektierung die virtuelle Realität genutzt wird, dann haben Entwickler die Chance, durch den mit dem Lenze-System erzeugten digitalen Zwilling zu erleben, wie sich veränderte Einstellungen ganz real auswirken. Auf diese Weise lassen sich Programmierungen frei von Risiken testen und optimieren. Lenze sieht hier auch einen deutlichen Gewinn an Sicherheit – sowie aus Sicht des Projektes in Gestalt eines störungsfreien Betriebs, als auch für den späteren Schutz der Menschen vor möglichen Fehlfunktionen.

Indem Konstrukteure oder Softwareentwickler bei ihrer Arbeit durch die virtuelle Brille schauen, lässt sich eindrucksvoll – eben hautnah – erleben, ob Safety-Funktionen in der Realität wirklich greifen und wie Mindestabstände bei verschiedenen Maschinengeschwindigkeiten wirken.

Virtuelle Realität schon frühzeitig nutzen

Damit alle an einem Projekt Beteiligten möglichst umfassend wissen, was mit der eingesetzten Hardware alles möglich ist, lässt sich die virtuelle Realität bereits vor der Planungs- und Entwicklungsphase nutzen – und zwar im Training. Mit der VR-Brille sind komplexe Anwendungen sehr gut darstellbar – entsprechend einfach und anschaulich lässt sich das realitätsgetreue Lernumfeld erleben. Der Stoff ist so im Vergleich zu konventionellen Lernmethoden und Darstellungsformen intensiver und leichter erlernbar.

Aktiv sein in der simulierten Umgebung

Lernen in der VR bedeutet, sich aktiv in der simulierten Realität zu bewegen, unter Anleitung Übungen durchzuführen und dabei nachzuempfinden, wie einzelne Arbeitsschritte im realen Maschinenumfeld ablaufen oder wie ein Produkt aufgebaut ist. Dabei spielt es keine Rolle, wo der Lerner sich gerade tatsächlich befindet und wie viel Uhr es ist, denn die VR ist laut Lenze zukünftig jederzeit und an jedem Ort zugänglich und unabhängig von einer realen Maschine oder einem Produkt. (mz)

Lenze auf der Hannover Messe 2017: Halle 14, Stand H22

Dieser Beitrag ist auf unserem Partnerportal Konstruktionspraxis erschienen.

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