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Digitaler Zwilling Virtuelle Realität ist für Lenze mehr als Computerspielerei

| Redakteur: Stefanie Michel

Aktuell geben hochauflösende VR-Brillen vor allem Computerspielen den besonderen Kick. Lenze nutzt diese Technik aber vermehrt als Werkzeug im Engineering und Training. Das Potenzial: Immer komplexere Automatisierungszusammenhänge lassen sich leichter beherrschen, weil Programmierer und Konstrukteure ihre Anwendungen dank eines digitalen Zwillings live erleben können.

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Lenze nutzt virtuelle Realität vermehrt als effektives Werkzeug im Engineering und Training, um komplexe Automationslösungen zu verstehen und intensiver zu lernen.
Lenze nutzt virtuelle Realität vermehrt als effektives Werkzeug im Engineering und Training, um komplexe Automationslösungen zu verstehen und intensiver zu lernen.
(Bild: 2015 Ralf Böttcher)

In der Konstruktions- und Engineeringphase von Maschinen sind die Kombinationsmöglichkeiten von Motoren mit unterschiedlichen Getrieben noch vergleichsweise simpel in Geometrie und Abmaßen vorstellbar. Doch Softwareanwendungen oder Roboterlösungen bringen eine solche Komplexität mit sich, die oft den menschlichen Horizont übersteigt. Simulationsverfahren und 3D-Modelle am Bildschirm bringen zwar erste tiefergehende Erkenntnisse für Zusammenhänge, aber es fehlt dabei immer noch der wichtigste Schritt – das Erleben. Genau diese Lücke schließt die Virtuelle Realität (VR).

Spielend eine Pick-and-Place-Anwendung programmieren

Während in VR-Verkaufsschlagern wie „Resident Evil“ das Grauen immer realistischer hinter der nächsten Ecke wartet, macht es die Lenze-Lösung dem „Spieler“ nach eigenen Angaben sehr einfach, in seiner Automationsaufgabe den Highscore zu erreichen. Die kann zum Beispiel darin bestehen, im Materialhandling mit dem Roboter eine Pick-and-Place-Anwendung zu realisieren. Mit der Lenze-Software-Toolbox „FAST“ hat das Unternehmen für solche Applikationen bereits Standardfunktionen in vorbereitete Softwaremodule gegossen. Damit lassen sich beispielsweise die Bewegungen einer mehrachsigen Roboterkinematik bestimmen, ohne dafür erst in die Tiefen von Roboterprogrammiersprachen einsteigen zu müssen.

So weit, so einfach. Doch bei allem Komfort in der Programmierung: Welche Auswirkung hat die Veränderung von Parametern später ganz real in der Anwendung? Wie verändert sich die Bewegung des Roboterarms, wenn die Antriebsmotoren die Geschwindigkeit variieren? Solche Fragestellungen sind entscheidend, wenn in der Produktion einer Industrie 4.0 von kollaborierenden Systemen – also der direkten Zusammenarbeit von Mensch und Maschine – gesprochen wird.

Safety-Funktionen mit digitalem Zwilling virtuell testen

Wenn bei der Projektierung die virtuelle Realität genutzt wird, dann haben Entwickler die Chance, durch den mit dem Lenze-System erzeugten digitalen Zwilling zu erleben, wie sich veränderte Einstellungen in der VR-Welt ganz real auswirken. Auf diese Weise lassen sich Programmierungen frei von Risiken testen und optimieren. Lenze sieht hier auch einen deutlichen Gewinn an Sicherheit – sowie aus Sicht des Projektes in Gestalt eines störungsfreien Betriebs, als auch für den späteren Schutz der Menschen vor möglichen Fehlfunktionen. Indem Konstrukteure oder Softwareentwickler bei ihrer Arbeit durch die virtuelle Brille schauen, lässt sich hautnah erleben, ob Safety-Funktionen in der Realität wirklich greifen und wie Mindestabstände bei verschiedenen Maschinengeschwindigkeiten wirken.

Training und Lernen in der virtuellen Welt

Damit alle an einem Projekt Beteiligten möglichst umfassend wissen, was mit der eingesetzten Hardware alles möglich ist, lässt sich die virtuelle Realität bereits vor der Planungs- und Entwicklungsphase nutzen – und zwar im Training. Mit der VR-Brille sind komplexe Anwendungen gut darstellbar, entsprechend einfach und anschaulich lässt sich das realitätsgetreue Lernumfeld erleben. Der Stoff ist auf diese Weise im Vergleich zu konventionellen Lernmethoden und Darstellungsformen intensiver und leichter erlernbar. Lernen in der VR bedeutet, sich aktiv in der simulierten Realität zu bewegen, unter Anleitung Übungen durchzuführen und dabei nachzuempfinden, wie einzelne Arbeitsschritte im realen Maschinenumfeld ablaufen oder wie ein Produkt aufgebaut ist. Dabei spielt es keine Rolle, wo der Lerner sich gerade tatsächlich befindet und wie viel Uhr es ist, denn die VR ist (zukünftig) jederzeit und an jedem Ort zugänglich – unabhängig von einer realen Maschine oder einem Produkt.

Welcher Vorteile die virtuelle Realität für den Maschinen- und Anlagenbau bietet, lässt sich während der Hannover Messe 2017 bei Lenze am Stand erleben. Besucher bekommen die Gelegenheit, mit der VR-Brille in einer Fördertechnikanwendung mit Unterstützung eines Roboters virtuell zu agieren.

Lenze auf der Hannover Messe 2017: Halle 14, Stand H22

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