Immersive Logistik- und Fabrikhallenplanung

Die heutige Welt ist durch disruptive Technologien und Innovationen geprägt. Stetig werden neue Infrastrukturen geschaffen, die den Menschen in allen Bereichen des täglichen Lebens unterstützen können. Vor allem an Arbeitsplätzen in der Industrie kann das Potenzial innovativer Technologien zur Effizienzsteigerung von Prozessen eingesetzt werden.

Augmented Realität schafft neue Interaktionsmöglichkeiten

Im Zuge dieser fortschreitenden Technisierung und Automatisierung industrieller Prozesse stellt sich immer häufiger die Frage, welche Rolle der Mensch in der Fabrik von Morgen einnehmen wird. Damit er als steuernder Akteur in moderne Prozesse eingebunden wird, bedarf es adaptiver, innovativer Benutzerschnittstellen. Diese Notwendigkeit neuer Interaktionsmöglichkeiten des Menschen bei Prozessen und mit Maschinen kann durch Augmented Reality gerade im industriellen Umfeld effizient umgesetzt werden.

Planung von Produktionsstätten hat Wachstumspotenzial

Die Bedeutung virtueller und erweiterter Realität steigt zunehmend für eine Vielzahl von Anwendungsgebieten. Es kann deutlich die wachsende Industrie-Relevanz des AR-Marktes beobachtet werden, denn Augmented und Mixed Reality verändern unsere Arbeitsweisen wie keine andere Technologie. Viele Bereiche konnten bereits durch die Anwendung von erweiterter Realität profitieren – und der Markt wächst rasant. Schon heute wurden laut einer Umfrage des Harvard Business Reviews zahlreiche Anwendungsfelder in verschiedensten Gebieten von Unternehmen gefunden. Vor allem der Bereich der Planung von Logistikprozessen und von Produktionsstätten weist ein sehr großes Potenzial für die immersive Technologie auf.

Schwierigkeiten bei der Logistik- und Fabrikplanung

Die Planung der Ausstattung und die Gestaltung von Logistik- und Maschinenhallen kann oftmals eine schwer zu bewältigende Aufgabe darstellen. Die Platzierung von Gegenständen fällt nicht leicht, wenn vorher nicht bekannt ist, wie diese sich letztendlich auf gewisse Umfelder auswirken. Fragen nach der Ergonomie, Arbeitssicherheit, technischen Gegebenheiten oder der Prozesseffizienz können bei der klassischen Fabrikplanung im Vorhinein schwer beantwortet werden.

Anwendungsfelder

In der Logistik sind Wegzeiten, das Auffinden physischer Gegenstände und die richtige Informationsdistribution wichtig. Auch diese Faktoren sind auf herkömmliche Art und Weise schwer zu erfüllen. Hier kann Augmented Reality durch die Anreicherung der realen Umgebung mit virtuellen Inhalten einen immensen Vorteil bringen. Indem Modelle von Maschinen, Anlagen und weiteren benötigten Objekten holografisch auf Datenbrillen oder mobilen Endgeräten dargestellt werden, kann die Platzierung eines Gegenstandes im Vorhinein getestet werden. In der Logistik können durch die AR-Technologie Informationen und Daten zur richtigen Zeit am richtigen Ort zur Verfügung gestellt werden.

Darstellung großer Modelle in AR

Doch wie lassen sich sehr große CAD-Modelle von allen möglichen Gegenständen als Hologramme in Echtgröße auf Endgeräten darstellen, um ein Abbild von Maschinen und Anlagen anzuzeigen? Die verfügbaren 3D-Modelle von Maschinen stellen oft hochkomplexe, datenintensive Abbildungen dar, für deren Anzeige viele Hardwareprodukte keine ausreichende Rechenleistung besitzen. Hier bietet die Software POLYGONS des Münchner Startups VISCOPIC einen Lösungsansatz.

Layout-Planung

Durch dieses Programm können Produktions- oder Logistik-Layouts effizient geplant werden. Dies wird möglich gemacht, indem dank automatischer Optimierung von 3D CAD-Modellen diese für die maßstabsgetreue Darstellung auf Datenbrillen oder mobilen Endgeräten angepasst werden. Nach der Anpassung der Modelle können diese ohne Probleme auf AR-Brillen oder mobilen Endgeräten wie Smartphones oder Tablets in den Raum projiziert werden. Durch verschiedene automatische Optimierungsverfahren bleibt die Qualität des Modells erhalten, während sich die Datenintensität drastisch verringert. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem unsichtbare innere Teile des Modells entfernt werden, um die Anzahl der Polygone zu verringern.

Minimierte Suchzeiten durch AR in der Logistik

Zu den prozessrelevanten Zielen in der Logistik gehört vor allem die schnellere, vereinfachte Informationsaufbereitung und -bereitstellung, durch welche eine Suche nach Informationen für den Mitarbeiter im besten Fall vollständig entfällt. Durch eine verbesserte, adaptiv anpassbare Darstellung ergeben sich minimierte Suchzeiten für physische Objekte. So kann an der Schnittstelle zwischen Informationen und Prozessen in der Logistik durch den Einsatz von AR die Effizienz gesteigert werden, indem kontext-sensitiv Daten an der Stelle zu dem Zeitpunkt angezeigt werden, wo sie wirklich benötigt werden. Beispielsweise werden in der Logistik Wegzeiten minimiert, Fehler reduziert und die Qualität der Arbeit verbessert.

Planung von Fabrik- und Logistikhallen mit Augmented Reality

Bei Augmented Reality wird im Gegensatz zu Virtual-Reality-Anwendungen keine neue Umgebung geschaffen, sondern es werden virtuelle Komponenten in die reale Welt übertragen und realistisch platziert. Das hierbei genutzte Endgerät zur Darstellung von Inhalten, beispielsweise ein Tablet oder eine AR-Brille, zeigt also das virtuelle Objekt maßstabsgetreu in 3D in der realen Umgebung an. So können Informationen situationsbedingt genau dort angezeigt werden, wo sie benötigt werden.

Fehler im Vorfeld vermeiden

Aufgrund von fehlerhafter Planung können in der Ausstattung von Produktionshallen oft Fehler entstehen, die im Nachhinein einen hohen Zeit- und Kostenaufwand bedeuten. Faktoren wie die Position von Anschlüssen, die Maße von Anlagen oder die äußerlichen Gegebenheiten von Maschinen müssen hochgenau geplant werden, um solche Fehler zu vermeiden. Auch hier ist das Prinzip von AR vorteilhaft einsetzbar. Schon im Vorhinein kann eingeschätzt werden, welche Gestaltungsmöglichkeiten für die auszustattenden Hallen sinnvoll sind. Die Umsetzung kann somit enorm erleichtert werden. Indem Abbildungen von Maschinen, Anlagen, Regalen und weiteren wichtigen Elementen als Hologramme in der realen Welt platziert werden, können deren Optik, Konzeption und Beschaffenheiten analysiert und optimiert werden. Auch können hierdurch Prozesse durch die Platzierung von Hologrammen auf deren Praxistauglichkeit getestet werden. Anhand der virtuellen Abbildungen der Objekte kann getestet werden, welche Potenziale und Risiken eine Platzierung dieser in bestimmten Umfeldern hat und wie sie möglichst effizient arrangiert werden können. Fehlentscheidungen werden somit vermieden und der Planungsprozess enorm erleichtert.

Praxisbeispiele zeigen, dass die Einbeziehung von Augmented Reality bereits weit fortgeschritten ist:

  1. Logistikplanung Fahrzeug-Zusteller
  2. Fabrikhallenplanung bei Großkonzernen
  3. Virtuelle 3D-Planung
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Über den Autor

Lisa Krauss, VISCOPIC GmbH, München

Lisa Krauss ist Marketing Manager bei der VISCOPIC GmbH, einem Startup, das sich als Experte für 3D- und Augmented Reality Lösungen und innovative Prozessdigitalisierung platziert. So hat das noch junge Unternehmen namhafte Großkonzerne insbesondere bei Projekten der Fabrikhallen- und Logistikplanung begleitet.und gilt als Vorreiter beim Immersive Engineering.