Prototypen bestehen zunehmend aus Bits und Bytes. Virtual Reality bietet den Vorteil, dass Anschauungsmodelle nicht erst physikalisch hergestellt werden müssen. Schon im frühen Konstruktionsstadium lassen sich beispielsweise Entwürfe dreidimensional betrachten und Zusammenbauten überprüfen.
Frauke Staudtner ist freie Journalistin in München
Sie ist ein Markenzeichen unserer heutigen Gesellschaft: die immer schnellere Produktentwicklung. Lösungen müssen in kürzeren Abständen zur Verfügung stehen, wobei die Zeitersparnis oft beim Konstruieren des Bauteils erfolgen soll. Einen Ansatz bietet die Simulation und Modellierung vorhandener CAx-Daten, die häufig von verschiedenen Zulieferern und Dienstleistern stammen. Der Begriff Virtual Reality (VR) wird in diesem Zusammenhang immer bedeutender.
Die Edag AG hat dazu eine Holospace in Fulda gebaut. Dabei handelt es sich um eine kombinierte Projektionstechnik, die aus den drei verschiedenen Projektionsarten (Komponenten) Powerwall, 1:1 Holobench und 3-Seiten-Cave (Computer aided virtual environment) besteht. Damit lassen sich in einem Projektionsraum auf insgesamt fünf Flächen (Seiten und Boden) virtuelle 3D-Modelle und dreidimensionale Simulationen plastisch und mit einer Größe bis zu 6 m visualisieren. Projektteams können sich frei zwischen und in den fiktiven Prototypen und Fabrikanlagen bewegen und sie aus jeder beliebigen Perspektive betrachten. Alle Wände sind als Rückprojektionsflächen ausgelegt, auf dem Boden wird mit dem Aufprojektionsverfahren gearbeitet. Als Visualisierungssoftware dient das Programm Lightning vom Stuttgarter Fraunhofer IAO. Die Mindestanzahl an Einzelbildern pro Sekunde, Framerate, beträgt zehn.
Mit Hilfe der Clear Coat-Technologie der SGI GmbH, Grasbrunn/München, lassen sich in der Holospace realitätsnahe Oberflächen von Karosserien darstellen. Als Steuer- und Eingabegerät zur interaktiven Bedienung mit sechs Freiheitsgraden dient „Mike“ vom Fraunhofer IAO. Für den 3D-Bildeffekt ist eine Stereoprojektionstechnik verantwortlich. Diese stellt abwechselnd ein Bild für das rechte und linke Auge dar. Synchron zum Bildsignal schalten die Shutter-Brillen vor den Augen des Anwenders das betreffende Brillenglas durchlässig. Für den richtigen Blickwinkel bei mehreren Betrachtern sorgt eine Tracking-Brille. Das Zusammenspiel dieser Ausstattung ermöglicht das Eintauchen in die virtuelle Welt.
Diese Methode kann alle Engineering-Bereiche wie Styling, Konstruktion, Simulationen, Funktionsüberprüfungen, die Begutachtung von Fertigungskonzepten sowie Fertigungsabläufe und Analysen von neuen Werkzeugen veranschaulichen. Edag setzt die Holospace etwa für CAS (Computer Aided Styling) ein, um Entwürfe oder Styling-Varianten im Maßstab 1:1 darzustellen. Konstrukteure können so ihre Konzepte in allen Varianten begutachten.
Auch für CAE (Computer Aided Engineering) ist die VR-Technik ideal. Spezialisten nutzen sie, um technische Berechnungen und Crash- oder Tiefzieh-Simulationen darzustellen. Damit lassen sich Bauteilkonstruktionen frühzeitig absichern und freigeben. Mit DMU (Digital Mock-up) überprüfen Ingenieure im Projektionsraum, ob verschiedene Detailentwürfe und Konstruktionen geometrisch zusammenpassen. Sie können einen virtuellen Prototyp für Montage- und Servicevorgänge zusammenbauen, Toleranz-Management durchfüren und Funktionsüberprüfungen oder Einbauuntersuchungen erstellen. Auch für die digitale Fabrik lassen sich Produktionskonzepte begutachten und Fertigungsabläufe bis hin zur komplett virtuell aufgebauten Fertigungsanlage in Echtzeit und im Maßstab 1:1 organisieren. Konstrukteure können damit neue Werkzeuge analysieren und Ergonomieuntersuchungen vornehmen.
Das komplette Projekt wurde von November 1998 bis September 1999 abgewickelt. Seit Oktober 1999 ist die Edag-Holospace fest am Standort Fulda installiert und bietet gute Voraussetzungen für die Arbeit mit der VR-Technik. Neben der Installation der Hardware und der Software-Implementierung übernahm die 1Value.com AG, Ingolstadt, die Entwicklung von Zusatzsoftware.
Zukünftig möchte Edag auch Videokonferenzen übertragen. Dabei können Anwender an zwei beliebigen Standorten zeitgleich Objekte in Echtzeit darstellen und in Projektteams diskutieren. Eine Weiterentwicklung des Tracking-Systems soll es ermöglichen, dass zwei Betrachter ihre eigene Perspektive unabhängig vom anderen einnehmen kann. Shared Collaboration wird zur Wirklichkeit.
Anbieter + Dienstleister
Die Edag AG aus Fulda ist ein Engineering-Partner der Automobilindustrie. Zu den Kunden gehören die Automobilhersteller selbst wie auch deren Zulieferer. Die Kernkompetenz liegt in der durchgängigen Entwicklung von Fahrzeugen und Produktionsanlagen. In elf deutschen und 15 internationalen Niederlassungen arbeiten mehr als 3000 Mitarbeiter und erzielten im Geschäftsjahr 1999 einen Umsatz von über 550 Mio. DM.
Die Aktivitäten der 1Value.com AG konzentrieren sich auf die drei Geschäftsbereiche CAE/CAD, ERP und E-Business. Mit 35 Mitarbeitern erreicht das Unternehmen im Geschäftsjahr 1999/2000 einen Umsatz von 27 Mio. DM. Als eines von nur drei Unternehmen in Europa bieten die Ingolstädter ein ganzheitliches Dienstleistungsspektrum und Lösungsangebot durch das integrierte Software-Lösungspaket Catia, Enovia und Deneb.
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