Virtual Reality im Maschinen- und Anlagenbau

VIERNULL.blog | Virtual Reality für den Maschinen- und Anlagenbau

Virtual Reality ist auf dem Vormarsch und die Anwendungsgebiete sind vielseitig. Im vorherigen Artikel haben wir Ihnen erste Einblicke über den Einsatz von VR vermittelt. Jetzt geht es darum welche Software-Lösungen, die abteilungsübergreifenden Anforderungen erfüllen und Kosten im Produktentstehungsprozess senken, sowie die Produktivität erhöhen.

 

Der Bereich der individuellen Konfiguration von Produkten und der anschließenden Betrachtung in VR wird bereits von der Automobilbrache genutzt. Im Berliner Flagship Store von Audi kann man Virtual Reality mit der HTC Vive bereits erleben.

Ausbildung für neue Generationen attraktiv und möglichst umfassend zu gestalten ist immer wieder ein Thema im deutschen Maschinen- und Anlagenbau. Als Beispiel dienen im Folgendem die technischen Produktdesigner, die in ihrer Ausbildung die meiste Zeit mit CAD Software verbringen und fertigungsrelevante Richtlinien und Methoden nur theoretisch erlernen. Aus Trainingszwecken die Aufgaben des Produktionsarbeiters zu übernehmen, würde das Verständnis für die Fertigung drastisch und auf wirtschaftliche Weise erhöhen; jedoch ist die Einarbeitung in die Bedienung der Maschinen und die Aufklärung über Unfallvermeidung aufwendig und zeitintensiv. Mit Virtual Reality kann der Auszubildende einen Einblick in die Produktion bekommen, Fräsen, Drehmaschinen und Bohrer live virtuell erleben, die Bedienung simulieren, ohne sich dabei Sicherheitsrisiken auszusetzen.

Auch im Bereich des Trainings ist Virtual Reality ein Fortschritt. Individuelle und komplexe Szenarien werden abgebildet, Teilnehmer werden in Gruppen mit einem Dozenten oder auch als Self-Training allein über eine virtuelle Anleitung trainiert. Dabei können in Virtual Reality Haptik und Geräusche integriert werden, sodass auch Wartungs- und Servicefälle mit der Realität zu vergleichen sind.

Virtual Reality bietet die Möglichkeit, standortübergreifend zu konstruieren. Der extern arbeitende Mitarbeiter schaltet sich virtuell via VPN Verbindung in die gleiche Baugruppe der Kollegen am Hauptstandort. Gemeinsam wird so die Zugänglichkeit von Einzelteilen überprüft, Montageplanung und Layout-Prüfung mit vereinfachten Bauteilen vorgenommen oder über Fehlerquellen diskutiert.  Der externe Dienstleister, die Tochtergesellschaft oder der Mitarbeiter am ausländischen Produktionsstandort muss somit nicht mehr für diese Tätigkeiten einreisen und kann von seinem gewohnten Arbeitsplatz, unter Einsparung von Zeit und Kosten, agieren.

Bei Messeauftritten kann das Produktmodell ohne großen Aufwand präsentiert und Neukunden können auf einfachste Weise akquiriert werden. Vor allem, wenn die Maschinen- und Anlagen sehr groß und damit nicht portabel sind, können diese in jeder Größe und in jeder Konfiguration mitgenommen werden. Die Einsparung von Kosten beim Transport und Anmietung der Stellfläche auf der Messe sind immens.

Auch sehr große Baugruppen, wie beispielsweise ganze detaillierte Hallen mit mehreren Maschinen, können performant in VR geladen werden. Die Kunden können durch die Anlage geführt, Änderungswünsche besprochen und ganze Abnahmen vorgenommen werden.

Virtual Reality als Kommunikationsknotenpunkt

Nicht nur die Anwendungsgebiete sind vielseitig, sondern auch der Anwenderkreis. Designer treffen sich zur Besprechung in der virtuellen Welt. Der Konstrukteur nutzt VR, um bestimmte Zugänglichkeiten zu überprüfen, bevor das Feedback aus der Fertigung eine nachträgliche Anpassung wünscht. 

Der Vertriebler kann die VR-Experience und damit die Baugruppe mit sich führen und muss nicht mehr mit Zeichnungen und Bildern versuchen, seine Produkte zu platzieren. Das fördert die Kundenkommunikation und die Gespräche erfolgen direkt und von überall aus am virtuellen individuellen Modell.

Der Produktions- und Servicemitarbeiter nutzt Virtual Reality für Trainings- und Wartungszwecke und der Manager bleibt mit einem minimalen Aufwand immer auf dem neusten Stand.

All diese Vorteile lassen sich natürlich auch abteilungsübergreifend nutzen. Konstruktion, Vertrieb, Marketing und der Kunde können gemeinsam virtuell in der Anlage agieren.

Virtual Reality dient also als “Communication Hub“ – als Kommunikationsknotenpunkt. Das Potenzial ist gegeben, die Kommunikationswege in den internen Prozessen, in den Abteilungen und sogar zwischen den Standorten zu verkürzen und die Mitarbeiter enger und effizienter zusammenarbeiten zu lassen.

Einordnung in den Produktentstehungsprozess

Virtual Reality - Einordnung in den Produktentstehungsprozess

Virtual Reality in den Produktentstehungsprozess zu integrieren ist einfach, wenn das digitale Produktmodell konsistent zur Verfügung steht. Die abteilungs- und prozessübergreifende Arbeit wird mit VR unterstützt und findet bereits sehr früh Anwendung im Produktentstehungsprozess.

Die oben dargestellte schematische Grafik ist nur ein Beispiel für einen typischen Produktentstehungsprozess. Viele Schritte in der Prozesskette können auch parallel ablaufen oder sich durch Zusammenarbeit und dem Hinzuziehen von externer Expertise überschneiden. Deshalb sind den Potentialen und der Kreativität bei der Definition der Anwendungsgebiete von VR keine Grenzen gesetzt.

Ist das digitale Produktmodell vorhanden, kann über das PDM-System eine Anbindung an die VR-Software geschaffen werden. So ergibt sich die Möglichkeit, Virtual Reality direkt aus dem PDM-System, welches im kompletten Produktentstehungsprozess etabliert ist, zu öffnen und die VR-Dateien zu verwalten. Die VR-Dateien lassen sich eindeutig den nativen CAD-Dateien zuordnen und garantieren eine konsistente und revisionssichere Ablage.

Die VR-Dateien werden Teil des digitalen Produktmodells!

Herausforderungen im Zeitalter der Digitalisierung

Der hohe Individualisierungsgrad von Produkten erhöht die Komplexität im Produktentstehungsprozess. Mit Virtual Reality ist man näher dran und verbessert die Kommunikation zwischen den Mitarbeitern.

Zeit ist der ausschlaggebende Faktor! Denn wer als erstes am Markt ist, wird sich auch durchsetzen. Mit einer verbesserten Prototypenprüfung durch VR spart man nicht nur Zeit, sondern auch Kosten, die möglichst geringgehalten werden sollen. Die Herausforderung ist, sich bei den immer individueller werdenden Produkten von der Serienfertigung zu entfernen. 

Individuelle Produkte (Losgröße 1) werden immer erklärungsbedürftiger und erhöhen den Aufwand an Dienstleistung, Wartung und Training. Mit VR werden die Serviceleistungen vereinfacht, da der Mitarbeiter bereits am virtuellen Produkt trainiert werden kann.

Die Bewältigung der Herausforderungen durch Virtual Reality beeinflusst nachhaltig die Wettbewerbsfähigkeit!

 

Der nächste und auch letzte Artikel aus unserer Serie Visualisierung 4.0 widmet sich den Herausforderungen an eine konservative technische Dokumentation und welche Möglichkeiten die "neue" technische Dokumentation 4.0 bietet.