Engineering 17.05.2002, 17:34 Uhr

Virtuelle Realität schafft reale Wettbewerbsvorteile

Nach positiven Erfahrungen aus der Automobil- und Luftfahrtindustrie setzen weitere Branchen auf diese Technik, wie ein Erfahrungsbericht aus dem Technologie-Center von Festo demonstriert.

Vor kurzem noch wenigen Spezialisten vorbehalten, erobert die Virtuelle Realität (VR) jetzt neue Anwendungsbereiche: „Verstärkt durch neue Funktionen, die speziell für die Bedürfnisse der Industrie entwickelt wurden, ist die VR-Technik nun auf dem besten Weg zu einer breiten industriellen Anwendung“, erklärte Thomas Reiber, Geschäftsführer von Icido, Stuttgart, am Dienstag gegenüber den VDI nachrichten. Das bestätigt auch der Leiter des Fraunhofer Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO in Stuttgart, Prof. Hans-Jörg Bullinger: „In den vergangenen Jahren hat die Entwicklung der VR-Technologie enorme Fortschritte gemacht.“ Unternehmen hätten erkannt, dass man mit dem VR-Einsatz reale Wettbewerbsvorteile erzielen kann, urteilt der Institutsleiter.
Das die Technik längst nicht mehr allein großen Automobil- und Flugzeugherstellern vorbehalten ist zeigt sich beim Spezialist für pneumatische Automatisierungstechnik Festo, Esslingen. Festo-Vorstandsmitglied Dr. Eberhard Veit, der das VR-Vorhaben stark unterstützt, dazu: „Innovative Technik treibt auch ein Unternehmen insgesamt nach vorn.“ Neben qualitativen Aspekten, etwa im Produkt, lasse sich daraus ein Image-Gewinn erzielen, der einen eminenten Wettbewerbsvorteil ergebe. So gehörte die VR-Demonstration während der Hannover Messe im April zu den Publikumsmagneten auf dem Festo-Stand.
Der Sprung in die virtuelle Produktentwicklung begann für das Esslingener Unternehmen im Dezember 2000. Eine erste Installation wurde in bestehenden Räumen untergebracht. Im Herbst vorigen Jahres erfolgte dann der Umzug in das neu erbaute Technologie-Center. Dort wurde zur Visualisierung eine „Powerwall“ mit einer 3,00 m mal 2,40 m großen Stereoprojektionswand installiert. Die Anlage verfügt über ein Tracking-System, eine Benutzerverfolgung, die über eine exakte Berechnung des Blickwinkels das virtuelle Modell kontinuierlich angleicht. Ebenso wird die Position des Eingabegerätes, einer Art Computermaus im virtuellen Raum, vom magnetischen Tracking berechnet.
Für die schnelle Berechnung der Modelle sorgt ein leistungsstarker Grafikrechner. „Damit sind umfangreiche 3D-Modelle und -Baugruppen im originalgetreuen Maßstab „stereoskopisch in Echtzeit darzustellen“, erläutert Icido-Geschäftsführer Thomas Reiber. Für Festo ergänzt Jürgen Schiefer, Leiter Informationssysteme Produkt und Entwicklungsprozess: „Mit VR gelingt es den Spezialisten, komplexe technische Zusammenhänge schneller allgemein zu vermitteln.“ „Der besondere Vorteil“, so Schiefer, „liegt in der Immersion“ – dem „Eintauchen und buchstäblichen Begreifen“ der digitalen Modelle. Durch die mit der „Ido-Software“ mögliche Interaktion mit den Modellen werde dem Nutzer eine bisher nicht gekannte Schnittstelle zur digitalen Rechnerwelt geboten.
Gut angenommen wird die Technik auch von den Festo-Ingenieuren. Das führt man beim Esslinger Unternehmen unter anderem darauf zurück, dass insgesamt 30 Konstrukteure für ihre Bedienung ausgebildet wurden. „Wir wollten kein VR-Spezialistentum heranbilden“, betont Schiefer dazu, „sondern jeder Konstrukteur soll die Technologie nutzen können.“
Ein 3D-Modell wird dazu aus der 3D-CAD-Anwendung auf das VR-System herübergezogen. Dort kann umgehend eine Besprechung aller am Projekt Beteiligten anberaumt werden. Kooperativ geht es dabei unter Vertretern verschiedener Fachbereiche zu: Die „Powerwall“ bietet durch die Großprojektion mehreren Mitarbeitern gleichzeitig einen besseren Einblick in die Objekte, als dies etwa auf 21-Zoll- Bildschirmen möglich wäre. „Aus den Konstruktionsdaten können die relevanten Fakten herausgezogen und mit VR erstmals verständlich visualisiert werden“, unterstreicht Schiefer den konkreten Nutzen der neuen Technologie.
Zudem: Neben der reinen Produktentwicklung gibt es bei VR auch einen Marketing-Aspekt. Schiefer begründet, weshalb Festo in einer Endausbauphase quer durch Konstruktion, Fertigung bis zu Ausbildung und Vertrieb den Einsatz von VR-Verfahren vorsieht: „VR ist auf Grund der Möglichkeit, technisch komplexe Inhalte einfach und damit ‚begreifbar’ darzustellen, nicht nur ein Instrument allein für die Entwicklung oder die Produktion.“ Heute sehe er VR gerade in den Abstimmungen mit Kunden und Lieferanten vielmehr als ein „Medium für die Konsensfindung in technischen Problembereichen“, auch wenn der Anstoß zum VR-Einsatz aus der CAE-Anwendung Strömungssimulation kam.
Im industriellen Einsatz noch recht neu, unterliegt die Technik Veränderungen. Das weiß auch Icido-Geschäftsführer Reiber: „Wir arbeiten derzeit an anwenderbezogenen Funktionen, um weitere Kundenanforderungen abzudecken.“ Auch Festo-Ingenieur Schiefer denkt bereits an die Zukunft: „Wir überlegen, demnächst ein PC-Cluster zusätzlich einzurichten.“ Ihn reizt, was Icido-Mitarbeiter ermittelt haben: „Das Cluster soll schneller sein als unser bisheriger Grafik-Computer.“ Auf der Linux-Plattform könne man zudem mit leistungsstarken Intel-Prozessoren ausgestattete, preiswerte PC-Server-Cluster in anspruchsvollen VR-Anwendungen einsetzen.
K.-FERDINAND DAEMISCH/CIU

Von K.-Ferdinand Daemisch/Martin Ciupek
Von K.-Ferdinand Daemisch/Martin Ciupek

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