Die simulierte Montage mit der VR-Brille ermöglicht Praxistests der Montage in der frühen Planungsphase.

Die simulierte Montage mit der VR-Brille ermöglicht Praxistests der Montage in der frühen Planungsphase. Stöber Antriebstechnik

Das VR-Tool zur Planung und Entwicklung der Montagelinien kommt vom Karlsruher Start-up R3DT. Mit diesem Simulationswerkzeug können ganze Anlagen in der Konzeptionsphase simuliert und mittels einer VR-Brille erlebt werden. Die Arbeits- und Montageplanung sowie die Optimierung der Ergonomie an den Arbeitsplätzen ist „eine der wichtigsten, leider aber auch eine der zeitintensivsten Aufgaben“, sagt Marc Schneider, Teamleiter in der Getriebemontage bei Stöber Antriebstechnik. „Statt physische Prototypen der Servogetriebemotoren auf Basis unserer CAD- oder Excel-Daten zu bauen und diese immer wieder zu modifizieren, setzten wir im Vorfeld auf Virtual Reality für die Auslegung und Optimierung der Montagelinien.“

Der vollständige virtuelle Montagearbeitsplatz für die Servo-Planetengetriebemotoren ist durch die VR-Brille wie im Original-Maßstab zu sehen.

Der vollständige virtuelle Montagearbeitsplatz für die Servo-Planetengetriebemotoren ist durch die VR-Brille wie im Original-Maßstab zu sehen. Stöber Antriebstechnik

VR als flexibler Entwicklungspartner

Dazu werden die 3D-CAD-Daten von Arbeitsplätzen neben weiteren Kennzahlen in die VR-Software importiert und aufbereitet, sodass sie als virtuelle Prototypen bereitstehen. Mit der VR-Brille stehen die Konstrukteure der Montagelinien oder Monteure oder Geräteentwickler dann in der virtuellen Umgebung an den zuvor konzipierten Arbeitsplätzen. „Mit unseren Händen können wir nach Werkzeugen greifen, das Verschrauben überprüfen – ohne Joysticks oder sonstige Controller“ erklärt Schneider.

Häufiges Testen führt dazu, dass Konzeptionsfehler rechtzeitig erkannt werden. Korrekturen im Design der Getriebemotoren oder an der Ergonomie eines Arbeitsplatzes werden direkt möglich – und das schon in der frühen Planungsphase. Durch den Einsatz des VR-Tools identifizierte der Antriebshersteller bereits vor dem Bau von realen Prototypen der Getriebemotoren zahlreiche Verbesserungspotenziale.

Marc Schneider, Teamleiter in der Getriebemontage, bei der Simulation der neuen Produktionslinie via Virtual Reality.

Marc Schneider, Teamleiter in der Getriebemontage, bei der Simulation der neuen Produktionslinie via Virtual Reality. Stöber Antriebstechnik

So sind die echten Prototypen schon sehr nah an der Serienreife. Neben der enormen Zeitersparnis und dem Vermeiden kostspieliger nachträglicher Änderungen freut sich Schneider, auf diese Weise seine Kollegen von Beginn an einbinden zu können. „Wir sind sehr motiviert, unseren Arbeitsalltag ergonomischer zu gestalten. Ein weiterer Vorteil ist, dass das gesamte Team durch das VR-Tool die Möglichkeit hat, neue Technologien bereits im Vorfeld zu erlernen“, sagt Schneider. „Außerdem können wir in der Montage jetzt effektiver auf den sich immer wieder verändernden Produktmix unseres Kunden reagieren.“

MontagE-Simulation mit VR-Software

Das VR-Tool von R3DT aus Karlsruhe erstellt aus 3D-CAD-Daten virtuelle Prototypen. Mit der VR-Brille kann man dann mit diesen Prototypen an den (geplanten) virtuellen Arbeitsplätzen, Fertigungslinien oder Maschinen mit den Händen arbeiten. Vorteilhaft für die Nutzer ist dabei die einfache Anwendung des VR-Werkzeugs ohne Vorkenntnisse und Schulung: Durch die intuitive Bedienung mit einer einfachen Hand-Interaktion werden die 3D-Modelle 1:1 erlebbar. Dies ermöglichte schnelle Design Reviews und virtuelle Montageprozesse und sonst nur schwer identifizierbare Fehler lassen sich vermeiden. Zudem werden die Entwicklungs- und Planungsphasen verkürzt; aufwendige Modelle und echte Prototypen sind überflüssig. Ebenso können Anwender sehr früh Ergonomie-Checks durchführen, um die physische Belastungssituation am jeweiligen Arbeitsplatz objektiv zu beurteilen. So kann man zum Beispiel mit dem Software-Modul Ergo-Check eine objektive Ergonomieprüfung in der VR-Brille anhand von 3D-CAD-Daten durchführen. Die Kosten für eine Software-Lizenz amortisieren sich laut Hersteller oft schon mit dem ersten Einsatz.