Einsatz von virtueller Realität (VR) in der Produktion

Motivation

Der Prototypenbau verursacht einen enormen Arbeits- und Materialaufwand. Um diese Kosten zu senken wird verstärkt eine Visualisierung und Animation von entwickelten

  • Produkten,
  • Maschinen,
  • Arbeitsprozessen
  • oder ganzen Produktionsumgebungen eingesetzt.

Auch Plausibilitäts- und Funktionsanalysen sind mit dieser Vorgehensweise möglich.

Durch Virtual-Reality-Brillen ist es möglich direkt in eine virtuelle Welt einzutauchen und Prototypen frühzeitig realitätsnah wahrzunehmen (vgl. Abb. 1). Die RRRU beschäftigt sich insbesondere mit der Entwicklung und Visualisierung neuartiger Arbeitsprozesse mit Mensch-Roboter-Kooperation. Eine virtuelle Testmöglichkeit neuartiger Arbeitsprozesse ist im Vergleich zur prototypischen Umsetzung ein kostengünstiger und effizienter Weg. Auch neue Methoden der Interaktion zwischen Mensch und Maschine, welche in der Realität noch Sicherheitsprobleme darstellen würden, können so bereits frühzeitig evaluiert werden.

Einsatzgebiete von VR

Virtuelle Umgebungen können beispielsweise eingesetzt werden um 

  • Machbarkeitsstudien durchzuführen,
  • Sicherheitsbewertungen von Systemen zu unterstützen oder
  • Effizienzanalysen von Prozessen durchzuführen (vgl. Abb 2).

Aber auch virtuelle Inbetriebnahme, virtuelle Produktionssimulatoren zum Anlernen und Trainieren von Arbeitern oder werbewirksame Vorführungen sind denkbar.

Ein auditiver Eindruck der virtuellen Umgebung über Kopfhörer kann den Immersionseffekt noch verstärken. Des Weiteren können Datenhandschuhe genutzt werden um die virtuelle Umgebung und dessen Inhalte greifbar zu machen (vgl. Video 1). Somit kann eine noch intensivere Interaktion mit der virtuellen Umgebung geschehen.

Interaktion mit einem virtuellen Roboter über einen Datenhandschuh

Video 1: Interaktion mit einem virtuellen Roboter über einen Datenhandschuh


Erstellung eines werbewirksamen Präsentationsvideos der interaktiven Arbeitszelle Smart Workbench

Konkrete Anwendungen virtueller Entwicklung in der RRRU

 

Entwicklung und Visualisierung neuartiger Produktionsprozesse mit Mensch-Roboter-Interaktion

Erstellung eines werbewirksamen Präsentationsvideos der interaktiven Arbeitszelle Smart Workbench

Evaluation der Bedienerakzeptanz von Roboterverhalten mithilfe des menschlichen Biofeedbacks in VR (siehe Abb. 3)