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Maschinenbau mit virtueller Unterstützung

13.06.2005


Virtuelle Realität ist längst mehr als nur Spielerei: Mit interaktiven, virtuellen Modellen können Ingenieure etwa neu entwickelte Werkzeugmaschinen am Rechner testen. Schwachstellen lassen sich so erheblich preiswerter aufspüren als durch den Bau eines realen Prototyps. Dieses und andere Projekte zum Thema "Virtual Reality und Augmented Reality zum Planen, Testen und Betreiben technischer Systeme" präsentieren Forscher auf den 8. IFF-Wissenschaftstagen vom 22. bis 24. Juni in Magdeburg.


Verkleidungsteile lassen sich von der Vertikaldrehmaschine virtuell ohne weiteres abnehmen. Dann wird gut sichtbar, wie etwa das Endenbearbeitungsmodul ein Gewinde in ein Werkstück schneidet. © Fraunhofer IFF



Aus dem Jahr 1810 stammt Deutschlands älteste erhaltene Drehmaschine. Seitdem haben sich nicht nur Werkzeugmaschinen entscheidend verändert, sondern auch das Vorgehen bei ihrer Entwicklung. Statt Bleistift und Reißbrett nutzen Ingenieure heute Maus und Rechner, um neue Geräte zu konstruieren. Die Anforderungen dabei sind hoch, denn die komplexen Kolosse müssen sich nahtlos in die unterschiedlichsten Produktionsabläufe einfügen. Mit Hilfe der virtuellen Realität lassen sich erheblich Entwicklungskosten einsparen: Der Prototyp wird zunächst nur virtuell gebaut, dann als 3-D-Modell interaktiv getestet und - wenn nötig - vor der eigentlichen Konstruktion noch verbessert. Das virtuelle Modell einer neuen Vertikaldrehmaschine, die Kfz-Wellen verarbeitet, haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF zusammen mit dem mittelständischen Betrieb Magdeburg Werkzeugmaschinen AG entwickelt.



Basis des virtuellen Prototyps sind die CAD-Daten der geplanten Maschine. Eine am IFF entwickelte Software erzeugt daraus eine realitätsnahe Darstellung, die bereits alle Funktionalitäten der entworfenen Maschine besitzt. "Damit lassen sich Arbeitsabläufe sofort testen", sagt Heike Kißner vom IFF. "Die Konstrukteure etwa haben anhand des virtuellen Modells direkt mögliche Anpassungen des Ablaufs diskutiert." Potenzielle Kunden können interaktiv sämtliche Funktionen der Maschine ausprobieren, den Betrieb verlangsamen oder stoppen. Sie können zudem Teile betrachten, die sonst im Inneren verborgen sind - entweder am Bildschirm oder dreidimensional im Raum via Stereobeamer und 3-D-Brille. "Eine Besonderheit unserer Software ist, dass sie von Anfang an auf eine spätere Trainingsanwendung ausgelegt ist", betont Kißner. "Das bietet Mitarbeitern die Möglichkeit, schon im Vorfeld die Bedienung der neuen Maschine zu erlernen und sich mit ihrer Wartung vertraut zu machen."

Während der internationalen Konferenz in Magdeburg wird auch der Grundstein für das Virtual Development and Training Centre VDTC gelegt. Es bündelt die Arbeiten des Anfang Februar gegründeten Kompetenznetzwerks zur Virtuellen und Erweiterten Realität ViVERA. Zehn Fraunhofer-Institute und Universitäten haben sich darin zusammengeschlossen, um besonders kleinen und mittelständischen Unternehmen virtuelle Technologien nahe zu bringen.

Ansprechpartner:
Dipl.-Inf. Heike Kißner
Telefon: 03 91 / 40 90-1 18
Fax: 03 91 / 40 90-1 15
Heike.kissner@iff.fraunhofer.de

Dipl.-Inf. Marco Schumann
Telefon: 03 91 / 40 90-1 58
Marco.schumann@iff.fraunhofer.de

Dr. Johannes Ehrlenspiel | idw
Weitere Informationen:
http://www.iff.fraunhofer.de

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