Konstruktion industrieller Arbeitsplätze Cardboard Engineering in Zukunft mit VR-Brille

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Schneller Konstruieren mit optimalen Ergebnissen: Das will Item mit seinem neuen Planungskonzept schaffen. Mithilfe von Virtual Reality entstand bereits ein Arbeitsplatz für die Herstellung eines neuen Medizinproduktes – und ersetzte das analoge Cardboard Engineering.

Beim Cardboard Engineering, einer Methode im Rahmen von Lean Production für eine effiziente Planung von Industriearbeitsplätzen, werden diese Arbeitsplätze aus Karton und Holz modelliert und den jeweiligen Anforderungen angepasst. So lassen sich Fertigungsabläufe am maßstabgetreuen Modell simulieren und ergonomisch optimieren.Nachteil: Es ist ein hoher Platzbedarf nötig, denn die Modelle werden im Maßstab 1:1 erstellt. Einfacher, nachhaltiger und zeitsparender ist der Aufbau und die Validierung von Montagearbeitsplätzen mithilfe von Virtual Reality (VR).

Virtuelles Cardboard Engineering für ein konkretes Produkt

Die Sanner Gruppe entwickelt Lösungen für Medizintechnik, Diagnostik, Pharma und Consumer Healthcare. Das Unternehmen ist Weltmarkführer im Bereich Trockenmittelverpackungen für die Pharma-Industrie. Für die Gestaltung eines idealen Montageplatzes mit einer komplexer Handmontage wandte sich Sanner an die Item Industrietechnik GmbH.

Mit dem von Item entwickelten Arbeitsplatz-Konfigurator beispielsweise lassen sich Arbeitsplätze digital konstruieren und dabei optimal an die Anforderungen hinsichtlich Effizienz sowie im Prozess und an die Bedürfnisse der Mitarbeiter anpassen. Der Experte für digitale Konstruktion steht in engem Kontakt zur Halocline GmbH & Co. KG, die eine Softwarelösung zur Produktionsplanung in VR entwickelt hat. Gemeinsam wurde in einem Workshop ein neuer Arbeitsplatz für Sanner konfiguriert.

„Es ging uns dabei um die Möglichkeiten, die sich durch die Verbindung von VR mit unseren Produkten und Tools ergeben“, sagt Christian Thiel, Senior Produktmanager bei Item. „Wir können schnell und unkompliziert Konstruktionen verändern und sofort im virtuellen Raum die möglichen Auswirkungen auf Arbeitsabläufe prüfen.“ Denn virtuelles Cardboard Engineering ist deutlich agiler als klassisches Cardboard Engineering auf der Basis sogenannter Mockups aus Holz und Karton.

Geometrien schnell und einfach erstellen

Für die Planung eines Montagearbeitsplatzes oder einer Regalkonstruktion hat Halocline perfekte Bedingungen geschaffen. „Wir haben gemeinsam mit Halocline eine Art Galerie ausgearbeitet“, erklärt Thiel. „Dem Nutzer steht somit eine Bibliothek mit Anwendungsbeispielen von Item zur Verfügung. So kann er sich mit wenigen Klicks eine grundlegende Produktionsumgebung in der virtuellen Welt einrichten.“

Der Anwender kann in der Software ohne Vorkenntnisse einfache Geometrien wie beispielsweise Boxen erstellen, entsprechende Komponenten auswählen und damit sehr schnell neue Konzepte entwerfen. Denkbar ist aber auch, zunächst mit den Online-Tools von Item ein Grundkonzept zu erstellen und dieses in Halocline zu übertragen.

Im Mittelpunkt des Planungskonzeptes steht dabei immer der Arbeitsprozess. Wichtige Fragen sind:

• Wohin muss das Material transportiert werden?

• Welche einzelnen Arbeitsschritte sind durchzuführen?

• Wo müssen notwendige Werkzeuge positioniert werden, damit der Ablauf reibungslos funktioniert und ergonomisch ist?

Darüber hinaus ist es von großer Bedeutung, die Anforderung klar zu definieren. „Man fokussiert sich in der VR ganz stark auf das Produkt und den Prozess“, erklärt Thiel. „Mit den Ergebnissen aus der VR lässt sich das Konstruktionsprojekt in den Online-Tools im Detail finalisieren.“

Dank intuitiver Drag-and-Drop-Bedienung sowie automatischer Anpassungen entsteht laut Item innerhalb kürzester Zeit der fertige Montagearbeitsplatz auf der 3D-Arbeitsfläche des Tools. Im Fall Sanner entstanden in einem gemeinsam durchgeführten Workshop zunächst verschiedene Tischvarianten. Das Unternehmen nutzte das virtuelle Cardboard Engineering zur Grundlagenermittlung, Konzept- und Detailplanung. Dabei wurde der Fokus gezielt auf die Greifräume am Arbeitsplatz gelegt. Nachdem dieser Arbeitsprozess in der virtuellen Welt durchgespielt wurde, passte Item die Konzeption des Tisches in der Detailplanung an, um eine optimale Arbeitsumgebung zu schaffen.

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