Virtuelle Realtität

Nachdem 3-D CAD Systeme seit Jahrzehnten ein bewährtes Werkzeug zur 3-dimensionalen Konstruktion von Maschinen und Anlagen ist, FEM und CFD Simulationen zum Tagesgeschäft des Konstrukteurs geworden sind und 3-D Scans zur Erfassung von Bestandsgeometrien dazu geführt haben das hybride 3-D Baugruppen bestehend aus CAD-Geometrien und 3-D Punktwolken die Planungssicherheit in Bestandsbauten deutlich erhöht haben ist nun die Zeit gekommen den nächsten Schritt zu gehen.

Mit Hilfe von Virtueller Realität lassen sich die hybriden Baugruppen nicht nur am Bildschirm betrachten sondern mit der HTC Vive ist ein freies bewegen in der Baugruppe bei gleichzeitigem 1:1 Eindruck möglich, d.h. alle Bauteile werden in ihrer realen Größe dargestellt und durch teleportieren lassen sich ganze Werke virtuell begehen. Zusätzlich zum teleportieren kann man sich in einem Bereich von 5 x 5 m völlig frei im Modell bewegen um z.B. in Maschinen einzutauchen.

Dieses Verfahren schafft völlig neue Möglichkeiten hinsichtlich Neuplanungen im Bestand. So lassen sich zukünftige Maschinen und Anlagen in Bestandsbauten einplanen und begehen ohne dass sie physisch existieren.

 

Mit Virtual Reality – kurz VR – bezeichnet man die Darstellung einer virtuellen Welt, die vollständig computergeneriert ist. Die mit Virtual Reality entstehenden Welten sind teilweise nicht von der Realität zu unterscheiden und an unsere Wirklichkeit angelehnt. Der maßgebliche Unterschied zu Augmented Reality ist, dass bei Virtual Reality keine realen und virtuellen Elemente kombiniert werden, sondern der Nutzer komplett von der realen Welt abgeschottet wird. Dies wird erreicht, indem Sinneseindrücke, wie beispielsweise Sehen, Riechen, Berühren oder Hören, simuliert werden.

Virtuelle Realität kann natürliche Arbeitssysteme simulieren. Beschäftigte erleben realitätsnah in einer virtuellen Arbeitsumgebung den Umgang mit simulierten Anlagen, Maschinen und Arbeitsmitteln. Die virtuelle Arbeitsumgebung erscheint dabei in ihrer natürlichen Größe, technische Prozesse laufen kontinuierlich und in Echtzeit. Bewegungen in dieser Umgebung lassen sich von Maschinen und/oder Personen direkt steuern. Perspektive, Blickwinkel und Akustik ändern sich abhängig davon, wo der Mensch steht und wie er sich bewegt.

Mit VR lassen sich alle Phasen des Produktlebenszyklus simulieren, analysieren und optimieren: von der Konstruktion über den Einsatz bis hin zur Entsorgung ohne das die wirkliche Produktion dafür behindert oder gestoppt werden muss.

Vorteile von Virtueller Realität:

  • Planungs- und Entscheidungsprozesse lassen sich mit Virtual Reality durch realistische Simulation beschleunigen
  • Projekte, Produkte und Prozesse werden per Datenbrille für jedermann verständlich simuliert
  • Kosteneinsparung durch Fehlerreduzierung in Planung und Umsetzung
  • Produkte werden in einer neuen Dimension erlebbar gemacht
  • Virtual-Reality-Visualisierung hat einen Einfluss auf die Kaufentscheidungen der Nutzer
  • Die Gebrauchstauglichkeit (Usability) von Produkten und Prozessen bereits während ihrer Entwicklung und Konstruktion überprüfen und verbessern. Das vermeidet Fehlentwicklungen und nachträglichen Veränderungsaufwand.
  • Gestaltungslösungen zur Mensch-System-Interaktion und ihren Einfluss auf menschliches Verhalten systematisch und empirisch untersuchen. Dies reduziert Umbauten an Maschinen und aufwendige Feldstudien.
  • Potenziell gefährliche Produkte, Prozesse und Schutzkonzepte gefahrlos testen. Dies verhindert tatsächliche Gefährdungen während der Mensch-System-Interaktion.
  • Ursache-Wirkungs-Beziehungen nach Unfällen an und mit Produkten ermitteln. Dies spart materiellen, personellen, zeitlichen und finanziellen Aufwand für Vor-Ort-Untersuchungen