ERP / PLM / PPS

Mit einfachen Softwarelösungen lässt sich die digitale Fabrik realisieren

26.03.2007 | Autor / Redakteur: Herbert Beesten / Dietmar Kuhn

Bild 1: Der VR-Builder von Tarakos bietet simulationsnahe Animationen und 3D-Visualisierung von Logistik- und Materialflussanlagen.
Bild 1: Der VR-Builder von Tarakos bietet simulationsnahe Animationen und 3D-Visualisierung von Logistik- und Materialflussanlagen.

Tara-VR-Builder und Tara-VR-Control gelten als Einsteigerpakete für die Digitale Fabrik, die auf jedem Laptop installiert werden können. Zugeschnitten sind die Programme für Anwender in Vertrieb, Produktion und Logistik. Von Vorteil sind vor allem die rasche Weiterentwicklung der benutzerfreundlichen Lösungen sowie der Ausbau der zugehörigen Bibliotheken. Gemeinsam mit der Volkswagen AG wird nun auch die Entwicklung von AR-Lösungen (Augmented Reality) vorangetrieben.

Tarakos, mit Wurzeln in der Hochschulforschung, entwickelt und vertreibt Software für die Digitale Fabrik. Erst kürzlich bezog der Softwareentwickler die neuen Räume im Virtual Development and Training Center (VDTC) des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) in Magdeburg.

Dort wird die Entwicklung von Software-Produkten im unteren und mittleren Leistungsbereich vorangetrieben. Dabei geht es um die Automatisierung von Maschinen und Produktionsanlagen (Tara-VR-Control) sowie um die simulationsnahe Animation und 3D-Visualisierung von Logistik- und Materialflussanlagen (Tara-VR-Builder) (Bild 1).

Mit dem Tara-VR-Builder hat sich eine einfache und aussagekräftige Simulationslösung etabliert. Zur Darstellung und Optimierung von Logistik-Prozessen in Fabrikhallen, Lagern, Be- und Entladestationen enthält die Software Funktionen wie Video-Wiedergabe, einen Viewer und – in der Professional-Version – umfangreiche Bibliotheken mit Fördermitteln, Flurfahrzeugen und Personal (Bild 2).

Eine Stärke des Systems liegt in der einfachen Bedienbarkeit. Animierte 3D-Lager- und Logistikanlagen werden so schnell und wirtschaftlich auf dem PC dargestellt. Als Grundlage können auch importierte Hallenlayouts aus CAD-Systemen verwendet werden.

Funktionen leicht verständlich dargestellt

Der Betrachter kann sich nach Belieben in der virtuellen Szene bewegen. Alle Funktionen werden prägnant, für jeden verständlich und ansprechend dargestellt. Die Ausgabe in Videoszenen, die auf PCs von Projektpartnern oder Kunden ablaufen können, erhöht den Nutzen des Tara-VR-Builders im täglichen Vertriebs- und Planungsalltag.

Mit Felss Burger, einem führenden Anbieter von Rohrbiegemaschinen in Nesselwang (Allgäu), entwickelte Tarakos ein Konzept, wie unter Verwendung der bisherigen Programmiertools komplette numerisch gesteuerte Biegemaschinen konfiguriert werden können (Bild 3). Die beiden Standardprodukte Tara-VR-Builder und Tara-VR-Control bilden die Basis dafür.

Im Konfigurationsprozess entstehen genau die Maschinen virtuell, die der Kunde zur Lösung seiner speziellen Aufgaben wünscht, einschließlich Biegeköpfen und Zubehör. Auf Grundlage der Automatisierungs- und Konstruktionsdaten werden komplette Produktionsanlagen mechanisch folgerichtig dargestellt und animiert. Dabei werden eventuell auftretende Kollisionen der zu biegenden Rohre mit der Maschine oder auch Rohr gegen Rohr automatisch berechnet, angezeigt und dokumentiert. Der Anwender erkennt schon im virtuellen Biegeprozess kritische Parameter und verändert diese, bis er eine optimale Taktrate und völlige Kollisionsfreiheit erreicht.

Außer dieser grundsätzlichen Verbesserung des Durchsatzes ergeben sich Vorteile in der Produktionsplanung. Die Biegeprozesse an virtuellen Maschinen entlasten die realen Produktionsmaschinen von unproduktiven Versuchen. Dieses Beispiel zeigt, welche interessanten Möglichkeiten aus der gleichzeitigen Entwicklung der Automatisierungslösung Tara-VR-Control und des Simulationstools Tara-VR-Builder resultieren können. Ein bedeutender Vorteil ist, dass der VR-Content aus der Visualisierung mit geringem Aufwand für Automatisierungsprojekte verwendet werden kann.

Augmented Reality reduziert den Planungsaufwand

Unter dem Begriff Augmented Reality versteht man eine Kombination von digitalen Fotos und Videos aus realen Produktionsumgebungen mit Szenarien der virtuellen Realität aus den Software-Lösungen der Digitalen Fabrik. Die AR-Software fügt anhand von Markern, die von einer Bilderkennungs-Software identifiziert werden, automatisch virtuelle Komponenten lage- und maßstabsgerecht in laufende Videoaufnahmen ein.

Um bestimmte Abläufe unter realen Bedingungen simulieren zu können, müssen nun die betroffenen Hallen und Maschinen nicht mehr vollständig als virtuelle 3D-Geometrie-Modelle nachgebildet und zusammengefügt werden. Anhand einer einfachen Videoaufnahme lässt sich beispielsweise überprüfen, wie bestimmte Baugruppen optimal durch die Montagebänder laufen. Der Aufwand für die Montage- und Fabrikplanung reduziert sich durch die neue Technologie erheblich.

Vor allem interessiert sich die Automobilindustrie für diesen Bereich, um die Wirtschaftlichkeit und Qualität in der Fabrikplanung und in den Montageprozessen weiter zu verbessern. Bei der Volkswagen AG hat der zentrale Fachbereich für Simulation und Digitale Fabrik in Wolfsburg Tarakos als strategischen Entwicklungspartner für Anwendungen der Augmented Reality (AR) ausgewählt. Die Zusammenarbeit mit Volkswagen und die AR-Tools der Metaio GmbH aus München bringen dem Unternehmen neue Erfahrungen, die auch in die Standard-Produkte einfließen werden.MM

Herbert Beesten ist Geschäftsführer der Tarakos GmbH in Magdeburg

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