SR-PRO – Simulierte Realität im Produktentwicklungsprozess

Fraunhofer IGD zeigt Verfahren zur interaktiven Optimierung von Produkten und Produktionsprozessen // Vorstellung von SR-PRO auf der HANNOVER MESSE vom 24.-28. April 2006 in Halle 16, Stand D16

Ein wichtiger Bestandteil des Produktentwicklungsprozesses ist die Simulation des Produktverhaltens. Durch den Einsatz virtueller Simulationsmodelle kann der Entwicklungsprozess wesentlich verkürzt und die Produktqualität gesteigert werden. Die Simulation komplexer Prozesse ist jedoch auch heute noch sehr zeitaufwändig, denn oft gelingt es erst nach vielen Simulationsdurchgängen, die optimale Lösung für die Gestaltung eines Produktes zu finden.

Wie kann die Optimierung von Produkten innerhalb einer komplexen Prozesskette automatisiert und beschleunigt werden? Mit dieser Frage beschäftigt sich das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD im Projekt SR-PRO gemeinsam mit dem Fraunhofer ITWM und dem Fraunhofer SCAI. Ziel des Projektes ist es, in Zukunft Ingenieure mit Hilfe der Simulierten Realität (SR) bei der schnellen Suche nach optimalen Produktlösungen zu unterstützen und ihnen die Entscheidungsfindung zu erleichtern. Hierfür kombinieren die Fraunhofer-Institute Anwendungen für moderne Simulations- und Optimierungsalgorithmen mit Methoden aus dem Bereich der Virtuellen Realität (VR).

Die Fraunhofer-Forscher entwickeln im Rahmen des Projekts eine interaktive Arbeitsumgebung, mit deren Hilfe es Ingenieuren zukünftig möglich sein wird, Simulationsergebnisse visuell in Echtzeit zu verändern, verschiedene Varianten eines Produktes abzuwägen sowie das Design anhand der Vorgabe von Zielkriterien zu optimieren. Ein hierfür neu gestalteter Desktop-VR-Arbeitsplatz erlaubt dabei Eingaben und Interaktion sowohl in 2-D als auch in 3-D.

Ihre Vision von Simulierter Realität realisieren die Fraunhofer-Forscher in zwei Anwendungsszenarien, der Crash-Simulation von Karosserien und der Simulation eines Fertigungsprozesses für Vliesstoffe, wie sie beispielsweise für Windeln oder Ölfilter verwendet werden.

Karosserie-Design

Die funktionalen Merkmale eines Autos werden durch eine Vielzahl von verschiedenen Simulationen berechnet. Bei Crash-Simulationen werden beispielsweise das Eindringen in den vorderen Teil des Autos, die Größe der Türen nach dem Crash und die Kräfte, die auf die Insassen beziehungsweise Fußgänger wirken, vorhergesagt. Zu Beginn des Entwicklungsprozesses eines Autos werden die maximal erlaubten Deformationen festgelegt. Das Ziel der Simulationsdurchgänge ist es, diese Messdaten zu optimieren und gleichzeitig Produktionskosten, Gewicht, etc. niedrig zu halten. Dazu entwickelte das Fraunhofer IGD gemeinsam mit dem Fraunhofer SCAI neue Methoden zur interaktiven Optimierung des Designraumes unter Berücksichtigung verschiedenster Kriterien.

Vliesstoff-Fertigung

Die Simulation des Prozesses der Fasergewinnung ist hochkomplex, arbeitet mit vielen Parametern und verlangt ein speziell entwickeltes Modell für die Simulation der dynamischen Faserbewegung. Ziel dieses Teilprojekts von SR-PRO ist es, ein Tool für die Planung und optimale Konfiguration von Fertigungsmaschinen für Vliesstoffe zu entwickeln. Das Fraunhofer IGD entwickelte in diesem Zusammenhang eine realitätsnahe Visualisierung des Fertigungsprozesses.

Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung stellt SR-PRO auf der HANNOVER MESSE 2006 vom 24.-28. April 2006 in Halle 16, Stand D16 vor. Gerne können Sie einen Messetermin vereinbaren.

Weitere Informationen zum Projekt SR-PRO erhalten Sie bei

Dr. André Stork
Abteilung Industrielle Anwendungen
Fraunhofer IGD Darmstadt

Telefon: +49 ( 0) 6151 / 155-469
Telefax: +49 ( 0) 6151 / 155-299
E-Mail: andre.stork@igd.fraunhofer.de

Kurzprofil INI-GraphicsNet

Das internationale Netzwerk der Graphischen Datenverarbeitung (INI-GraphicsNet) besteht aus dem Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD, dem Zentrum für Graphische Datenverarbeitung ZGDV e.V., beide in Darmstadt und Rostock, und dem Fachgebiet Graphisch-Interaktive Systeme (GRIS) der Technischen Universität Darmstadt sowie weiteren acht Institutionen in sechs Ländern: dem Centre for Advanced Media Technology (CAMTech), dem Centre for Graphics and Media Technology (CGMT), beide in Singapur, dem Centro de Computação Gráfica (CCG) in Guimarães und Coimbra (Portugal), The IMEDIA Academy in Providence, Rhode Island (USA), dem Omaha Graphics and Media Laboratory (OGM) in Nebraska (USA), dem Centre for Visual Interaction and Communication Technologies (VICOMTech) in San Sebastian (Spanien), dem Institute for Graphic Interfaces (IGI) in Seoul (Süd-Korea) und dem Center for Advanced Computer Graphics Technologies (GraphiTech) in Trento (Italien).

Diese Institutionen bilden das weltweit größte und leistungsfähigste Forschungs-Netzwerk der Graphischen Datenverarbeitung. Ihre Kernkompetenz ist die Visualisierung und interaktive Verarbeitung von Daten, Informationen und Wissen. Sie erforschen und entwickeln neue Interaktions- und Dialogformen für digitale Medien und realisieren innovative Systeme zur Kommunikation und graphisch-interaktiven Kooperation über Rechnernetzwerke. Innerhalb des Forschungsverbundes sind an den zehn Standorten über 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie mehr als 500 wissenschaftliche Hilfskräfte beschäftigt. Der Etat betrug 2005 über 38 Millionen EURO.