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Virtual Reality

Virtuell lernen – an der realen Maschine umsetzen

| Autor / Redakteur: Stefanie Michel / Stefanie Michel

Die Bedienung einer Werkzeugmaschine in der virtuellen Umgebung erlernen: die reale Steuerung ist mit einem virtuellen Maschinenmodell gekoppelt.
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Die Bedienung einer Werkzeugmaschine in der virtuellen Umgebung erlernen: die reale Steuerung ist mit einem virtuellen Maschinenmodell gekoppelt. (Bild: TU Chemnitz, IWP)

Da Werkzeugmaschinen immer komplexer werden, erfordert auch deren Bedienung sowie die NC-Programmierung immer mehr Know-how. Um die Bediener vorzubereiten, lässt sich die Virtual-Reality-Technik einsetzen. Dabei steht das Lernen im Vordergrund, aber es gibt noch weitere Vorteile.

Je komplexer Geräte und Maschinen werden, je mehr Funktionen die Hersteller integriert haben, desto schwieriger ist es für die Nutzer, sie zu bedienen. Das kennen viele von der Unterhaltungselektronik oder gar von Autos, aber auch Werkzeugmaschinen sind immer komplexer in der Bedienung geworden. Angesichts eines zunehmenden Fachkräftemangels kann dies zu einem Problem in der Zukunft werden.

Eine Lösung stellt eine Virtual-Reality-Umgebung dar, mit der Lernende theoretisches Wissen leichter auf reale Dinge übertragen können. Bekannt ist Virtual Reality (VR) von Flugsimulatoren, doch auch in der Industrie kommen bereits VR-basierte Trainingsanwendungen zum Einsatz – besonders bei der Montage und im Service.

Kopplung realer Steuerungen mit virtuellen Maschinen

Die Abteilungen Virtuelle Produktentwicklung und Prozessinformatik an der Professur für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (WZMU) der TU Chemnitz forschen an der Nutzung von Virtual Reality für Schulungs- und Trainingsanwendungen sowie an der Kopplung realer Maschinensteuerungen mit virtuellen Maschinenmodellen. Die in diesen Abteilungen entwickelte NC-VR-Kopplung bietet einen vielversprechenden Ansatz zur Nutzung in Trainings- und Schulungsanwendungen. Dabei ist die reale NC-Steuerung mit einem virtuellen, aber realitätsgetreuen Maschinenmodell gekoppelt, woraus sich folgende Anwendungsmöglichkeiten ergeben:

  • Die Bedienung einer Werkzeugmaschine über eine CNC-Steuerung kann gefahrlos erlernt werden. Dabei werden weder Material verbraucht noch Werkzeuge verschlissen.
  • Erlernen der NC-Programmierung, indem die neu geschriebenen NC-Programme virtuell getestet werden können.
  • Neue Techniken lassen sich besser veranschaulichen, da man sozusagen direkt neben dem virtuellen Fräsprozess steht.

Virtual Reality erleichtert Nutzung des Internets der Dinge

Virtuelle Techniken eröffnen zahlreiche neue Möglichkeiten: angefangen von virtuellen Assistenzsystemen über die Planung von Fertigungs- und Montageabläufen bis hin zu VR-basierten Trainingsumgebungen. Die Bedeutung dieser Technologie für die Industrie wird angesichts der Projekte ersichtlich, mit denen sich Forschungsinstitute beschäftigen. So befasst sich beispielsweise das von der EU geförderte Projekt uTRUSit mit der Entwicklung geeigneter Feedbackmechanismen und Nutzeroberflächen, die die Nutzung des Internets der Dinge erleichtern sollen. Dabei wird die VR-Technologie eingesetzt, um eine Testumgebung zu schaffen, in der die im Projekt entwickelten Prototypen von Nutzeroberflächen und Feedbackmechanismen frühzeitig getestet werden können.

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