Fabrikplanung TU Braunschweig

Interaktive kollaborative Fabrikplanung mit Multitouch-Software und Schnittstelle zu Virtual Reality

Virtual Reality in der Fabrikplanung TU Braunschweig
Benutzung von Werkzeugen und Maschinen in der VR-Umgebung
Interaktive kollaborative Fabrikplanung mit Multitouch-Software und Schnittstelle zu Virtual Reality
intuitive Fabrikplanungs-Software auf Multitouch Tisch

Das Institut für Fabrikbetriebslehre und Unternehmensforschung (IFU) der renommierten Technischen Universität Braunschweig beauftragte Garamantis Ende 2017 mit der softwaretechnischen Umsetzung einer intuitiven Fabrikplanungs-Software auf Multitouch Basis.

Bereits wenige Wochen später wurde eine Beta-Version der Software der Öffentlichkeit präsentiert. Die vollumfängliche Software wurde der TU Braunschweig dann im Januar 2018 übergeben und seitdem stetig erweitert.

Das IFU hat mit der interaktiven Fabrikplanungssoftware ein weltweit einzigartiges Tool zur praxisnahen Fabrikbetriebslehre geschaffen. Mit diesem können Fabrikplanungen ohne Zeitverzögerung und kollaborativ umgesetzt und evaluiert werden. Die Schnittstellen der Software ermöglichen eine direkte Übernahme der Ergebnisse an angeschlossene Systeme zur Weiterverarbeitung ohne jegliche Reibungsverluste. An einem 65-Zoll Ultra-HD Multitouch-Tisch können mehrere Planer gleichzeitig die Maschinenbestückung verschiedener Fabrikhallen umsetzen und Konfigurationen in Echtzeit durchspielen, um in kürzester Zeit die optimale Planung zu finden. Indem kapazitive Marker auf der Tischoberfläche platziert werden, erscheinen die unterschiedlichen Maschinen in der virtuellen 3D-Planung. Die Marker sind dabei nicht fest konfiguriert, sondern der Planer kann den gewünschten Maschinentyp aus einer am Marker auftauchenden Liste auswählen. Er konfiguriert den Marker somit dynamisch.

Sobald mehrere Maschinen als 3D-Modell eingefügt und arrangiert werden, zeigt die Multitouch-Software hilfreiche Hinweise bzw. Verbesserungsvorschläge an, beispielsweise wie vorgeschriebene Mindestabstände, Brandschutz- sowie Arbeitsschutz-Richtlinien eingehalten werden können. Sämtliche Vorschriften und entsprechende Handbücher sind, wie alle Inhalte des interaktiven Planungstisches, in einem zentralen webbasierten Content-Management-System hinterlegt. Die vorschriftsgemäße Planung wird somit durch die Software sichergestellt.

Im nächsten Planungsschritt geht es um die optimale Zusammenarbeit und ablauftechnische Verbindung zwischen den Maschinen. Mittels Touchgeste können die Materialflüsse zwischen den einzelnen Maschinen hergestellt und konfiguriert werden. Die Software unterstützt die Planer dabei, einen möglichst maximalen Materialdurchsatz zu realisieren und eventuelle Engstellen visuell zu identifizieren. Ist beispielsweise der Materialfluss durch eine Maschine deutlich reduziert, ist der Planer dazu angehalten eine zweite, typengleiche Maschine zu platzieren und den Materialfluss aufzusplitten, um den Gesamtdurchsatz in der Verarbeitungskette zu maximieren. Erst wenn sämtliche Meldungen und Hinweise der Planungssoftware bearbeitet wurden, gilt die Fabrikplanung als abgeschlossen.

Weitere Bestandteile der interaktiven Fabrikplanung ist die Integration von Laufwegen und Fahrstraßen für Gabelstapler. Auch dieser Arbeitsschritt erfolgt über intuitive Touchgesten. Da Garamantis die gesamte Software als echte Multi-User Anwendung konzipiert und umgesetzt hat, können mehrere Planer, die um den Tisch stehen, zur gleichen Zeit arbeiten, ohne sich gegenseitig zu behindern.

Die Planungssoftware verfügt darüber hinaus über eine externe Schnittstelle zur weiteren Datenvisualisierung. Beispielsweise kann ein externer Screen Leistungsdaten in Echtzeit visualisieren, die aus dem aktuellen Planungsstand resultieren. Zu diesen Leistungsdaten gehören z.B. der Stromverbrauch, die Lärmemission, die Gesamtlast sowie der Materialdurchsatz der platzierten Maschinen.
Um die Planung so realitätsnah und immersiv wie möglich zu machen, verfügt die Software über eine direkte Virtual Reality Verbindung. Einer der Planer kann sich mit einer VR-Brille unmittelbar in die geplante Fabrik hineinbegeben und die Veränderungen live aus dieser Perspektive begutachten oder auch selbst beeinflussen. Er bewegt sich dabei frei durch das gesamte 3D-Modell der Fabrik und kann sogar einfache Werkzeuge, z.B. an einer Werkbank, mittels VR-Controllern benutzen.

Die Zusammenarbeit zwischen dem IFU und Garamantis zeigt, wie durch die Synergien von fachspezifischen Fabrikplanungswissen bei der Konzeption und Entwicklung sowie softwaretechnischen Know-How bei der Umsetzung ein Mehrwert in Form eines praxisnahen Softwaretools geschaffen werden kann.

Projektdaten


  • Kunde: TU Braunschweig
  • Kontext: interaktive Fabrikplanung
  • Projektabschluss: Januar 2018
  • Interaktive und kollaborative Multitouch-Software
  • intuitive Fabrikplanung
  • Echtzeit-Schnittstelle zur Virtual Reality
  • Dynamische Konfiguration von kapazitiven Markern
  • Unity 3D Entwicklung

Verwendetes Produkt




Braunschweiger Zeitung - 17. Mai 2018

Der „Planungstisch 4.0“ ist Teil des neuen „Center of Excellence for Lean Enterprise 4.0“ des TU-Instituts, das nun offiziell eröffnet wurde. Durchgängig vernetzte Unternehmen sollen hier nicht nur weiter entwickelt, sondern sowohl für Studenten als auch Unternehmen anschaulich und greifbar werden.
Digitale Fabrik zum Anfassen

Braunschweiger Zeitung, 17. Mai 2018

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