Produktionsplanung

Virtual Reality hilft dem Anlagenbau

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Amproma gehört zu jenen Unternehmen, die Virtual Reality (VR)  für sich und ihre Kunden entdeckt haben. Der Anlagenbauer nutzt die simulierte 3D-Welt, um Produktionen auszulegen, Maschinen zu positionieren und Arbeitsabläufe zu optimieren – mit Gewinn.

Martina Weyhofen
Amproma, Herrsching a. Ammersee
Vera Kiebler
VR-ON, München

Virtual Reality ist nicht mehr nur den großen Firmen vorbehalten. Während Unternehmen in der Produktentwicklung vor einigen Jahren noch VR Caves einsetzten, die extrem teuer und somit finanzkräftigen Konzernen vorbehalten waren, bringt der Massenmarkt der VR-Brillen heute den Durchbruch. Ein leistungsstarker Rechner mit ausreichender Grafikkarte, eine HMD, also eine VR-Brille wie etwa die Oculus Rift oder HTC Vive, die beide unter 1000 Euro zu haben sind, reichen aus. Allerdings gab es bislang kaum marktreife VR Business Software, die für den professionellen Einsatz und nicht für das Gaming entwickelt wurde. Das ändert sich jetzt.

Auch Mittelständler und kleinere Unternehmen erkennen nach und nach, welche Chancen solche VR Lösungen im Arbeitsalltag bieten. Die Amproma GmbH in Herrsching ist ein Beispiel dafür. Der Spezialist für individuelle und prozessoptimierte Lösungen im Anlagenbau steht ständig vor der Aufgabe, Anlagen und Maschinen zu konstruieren und deren Umfeld neu zu planen oder zu modifizieren.

Dazu gehören neue Produktionsbereiche, an die viele verschiedene Anforderungen gestellt werden. Sie rühren aus den betrieblichen Abläufen her, aber auch aus den vielfältigen Notwendigkeiten von Arbeits-, Umwelt- oder Brandschutz. So müssen neben der optimalen Maschinenaufstellung sowohl Lagerflächen für Leergebinde, Roh- und Fertigware, Werkzeuge und Kartonagen vorgesehen als auch Transport- und Fluchtwege eingeplant werden.

Ideen werden diskutiert, skizziert, in 3D angelegt und im Modell wie auch in 2D-Ableitungen mit Schnitten und Draufsichten präsentiert. Aus der Erfahrung heraus fällt es dem Kunden oft schwer, die 2D-Ansichten in seiner Vorstellung in ein räumliches Gebilde zu projizieren und so zu entscheiden, ob die Abläufe in der Produktion wirklich optimal sind: Genügen sie den Anforderungen und entspricht alles den eigenen Vorstellungen?

Amproma-Chef wurde in der Presse auf Virtual Reality aufmerksam

Peter Simon, Geschäftsführer von Amproma, stolperte in einem Presseartikel über die VR-ON GmbH aus München und nahm Kontakt auf (www.vr-on.com). Von einem Kunden aus der Chemieindustrie hatte er den Auftrag, die Produktion in einer bestehenden Halle komplett neu zu gestalten. Seine Vorgaben: Die einzelnen Räume mussten, getrennt nach Produktionsbereichen, geplant und die Maschinen sinnvoll angeordnet werden mit dem Ziel, die Arbeitsabläufe zu optimieren. Weitere Vorgabe war das Positionieren von Stahlzwischenbühnen für mehr Lagerkapazitäten.

Bei der Planung wurden vorerst verschiedene Raumkonzepte in 2D und dann 3D entwickelt und mit dem Kunden diskutiert und angepasst. Virtual Reality sollte die drei besten Varianten erfahrbar machen. Dazu werden die vorliegenden CAD-Daten in die VR-Software Stage von VR-ON übertragen und gezielt bearbeitet. Unwichtige Details werden gelöscht, wichtige Aspekte hervorgehoben und interaktiv gestaltet.

Der Gestalter setzt sogenannte Viewpoints im VR-Modell. Sie ermächtigen den Nutzer, sich auf bestimmte Standpunkte im Raum zu teleportieren, die in der Entscheidungsfindung wichtig sind. Er kann die Halle virtuell begehen, Türen öffnen, Maschinen verschieben, sich auf verschiedene Ebenen begeben. Peter Simon: „Dem Kunden bietet sich die Möglichkeit, die Produktionsabläufe, Platzverhältnisse und das äußere Erscheinungsbild schon in der Planungsphase reell zu erfahren und zu optimieren. Und wir können ihn auf etwaige Verbesserungspotenziale hinweisen.“ In VR spricht man von Immersion und Präsenz. Der User taucht komplett in die virtuelle Welt ein und ist dort präsent.

Jetzt lässt sich von verschiedenen Orten aus an einer Anlage planen

Die Kollaborations-Software kann aber noch mehr. Es ist nicht nur möglich, in die virtuelle Welt einzutauchen und dort Objekte zu betrachten und zu erfahren. Die Software bietet eine Multi-User-Funktion und ermöglicht es mehreren Nutzern gleichzeitig und unabhängig vom Standort, an einer Präsentation teilzunehmen. Kunde und Auftragnehmer müssen sich also physisch gar nicht treffen, um Vorschläge zu diskutieren und weiterzuentwickeln. Sie starten eine VR-Session, setzen ihre VR-Brille mit Mikro auf und nehmen den Controller in die Hand, mit dem sie ihre Bewegungen und Aktionen per Menü steuern. Sie begehen gemeinsam die Halle. Sie unterhalten sich über ihre Eindrücke in Echtzeit.

Die Teilnehmer werden dabei als Avatare dargestellt, grafische Figuren. Sie zeigen an, wo sich der Nutzer im Raum gerade aufhält. Dabei kann der Auftragnehmer sich auch in die Position des Kunden teleportieren. Vielleicht findet er einen Aspekt besonders interessant und betrachtet eine Maschine von unten aus der Hocke. Es lassen sich Screenshots erstellen und Anmerkungen festhalten. Die Teilnehmer können Skizzen auf einem Whiteboard anfertigen – alles im virtuellen Raum. Was in einer Session notiert und entschieden wurde, lässt sich an andere Datensysteme weiterleiten.

Der Kunde begeht die neue Produktion schon in der Planungsphase

Für den Kunden von Amproma war die VR-Session eine einzigartige Erfahrung. Schon kurz nach dem Aufsetzen der Brille entnahm man seinen Bemerkungen die Begeisterung. Er fand sich in „seiner“ Halle wieder, konnte „seine“ neuen Produktionsbereiche begehen und ein Gefühl dafür entwickeln, wie sich die Situation nach dem Bau der Halle tatsächlich darstellen wird. Es ergaben sich intuitiv weitere Wünsche und Vorstellungen: Eine weitere Darstellung der Platzverhältnisse und Fahrwege, eine nochmals verbesserte Anordnung von Maschinen, Schaltschränken, Kabelwegen, Rohrleitungen und Lüftungssystemen für Wartungen und das Schaffen zusätzlicher Zugänge.

All das ließ sich in VR einfach und schnell umsetzen. Peter Simon: „Jetzt nach Projektabschluss ist der Kunde mit dieser innovativen Art der Planung äußerst zufrieden. Denn rückblickend ist ihm klar, dass er ohne VR-Darstellung diverse Aspekte gar nicht berücksichtigt hätte, weil sie im Nachhinein – wenn überhaupt – nur mit einem enormen Arbeits- und Kostenaufwand realisiert werden könnten.“


Amproma

Amproma ist Spezialist für innovative, individuelle und prozessoptimierte Lösungen im Anlagenbau. Das Unternehmen verfügt über 20-jährige Erfahrung und bietet sämtliche Prozessschritte von der Planung über die Realisierung bis zur Abnahme an – als Gesamtpaket wie auch in Einzelleistung. Dazu gehört die Planung ganzer Produktionsstandorte oder neuer Anlagenteile ebenso wie Modifizierungen, Optimierungen oder Neuausrichtungen. Ebenso bietet Amproma die Durchführung von Machbarkeitsstudien an.

www.amproma.de


Als einer der drei Gründer leitet Mathias Wochnig das Start-up VR-ON, das eine innovative VR-Software für Industriekunden entwickelt hat. Bild: VR-ON

„Virtual Reality hilft bei Entscheidungen“

Herr Wochnig, welchen Aufwand muss eine Firma betreiben, um VR zu nutzen?

Der Anwender muss eine VR-Präsentation aus seinen 3D-Daten erstellen, also Manpower investieren. Hier setzen wir bei VR-ON mit unserer Software Stage an. Sie liefert Plugins für die Game Engines „Unity“ und „Unreal“ und ermöglicht damit einen schnellen, interaktiven Präsentationsaufbau. Der Kunde muss nur noch das Finetuning vollziehen.

Wie kam es zu Ihrem Start-up?

Auf Managementebene waren wir drei Gründer schon vor 2016 mit Visualisierung und Virtual Reality beschäftigt, unter anderem bei Volkswagen und Dassault Systèmes. Wir stellten fest, dass zunehmend neue VR-Technologien aus dem Consumer Markt in der Industrie zum Einsatz kommen. Doch professionelle Software dafür ist rar. So gründeten wir VR-ON, um Industriekunden zu unterstützen.

Welchen Nutzen bringt VR der Industrie?

In vielen Gesprächen fanden wir heraus, was Firmen mit hohem Abstimmungsbedarf in der Produkt- und Projektentwicklung benötigen: Eine einfache und sichere Möglichkeit, in der virtuellen Welt standortübergreifend zusammen zu arbeiten, um Entscheidungsprozesse zu beschleunigen und die Kommunikation zu vereinfachen. Das war der Startschuss für Stage, unsere kollaborative VR-Plattform.

Bei welchen Anlagen hat sich VR schon bewährt?

Spannend wird es immer dann, wenn Dimensionen vermitteln werden müssen. Zum Beispiel bei der Frage, wo das Bedienpult einer Anlage stehen sollte, um die Produktion bestmöglich zu überblicken. Oder wie das Material ohne Behinderung vom Lager zur Anlage transportiert wird oder ob das Umherfahren von Staplern die Mitarbeiter gefährdet. Virtual Reality hilft also durch das Erfahren von Dimensionen bei solchen Entscheidungsfindungen. (os)

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