COMPASS MAGAZINE #10
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FEHLERFREIE FERTIGUNG Immersive Technologien reduzieren Fehler und erkennen sie früher

Fehler in der Produktentwicklung setzen sich leicht in der Entwicklung von Fertigungsprozessen fort. Virtuelle Realität (VR) hilft, diese Fehler zu finden, bevor die Herstellung beginnt und die Produktion darunter leidet. In der Fertigung unterstützt Augmented Reality (AR) indessen die Arbeiter dabei, Teile in kürzerer Zeit mit einer geringeren Fehlerquote zusammenzubauen, und ermöglicht es der Qualitätssicherung, vorkommende Fehler leichter zu finden.

Der Fertigungsprozess hat zwei kritische Phasen: die Planung der Produktherstellung und die Ausführung dieser Planung. Führende Hersteller nutzen in beiden Phasen immersive VR-Technologien.

„Der zweite Bereich neben der Produktentwicklung, für den Auto- und Flugzeugbauer ihre CAVEs eingesetzt haben, ist die Entwicklung von Fertigungsprozessen“, so David Nahon, international anerkannter Experte auf dem Gebiet der virtuellen Realität und Direktor des Bereichs Immersive Virtuality bei Dassault Systèmes (Herausgeber von Compass). „Immersive VR-Systeme sind für die Fertigung besonders wichtig, da man bereits in der Entwicklungsphase wissen muss, wie leicht ein Produkt herzustellen ist, bzw. ob das überhaupt möglich ist. Werden diese Fragen sehr früh im Entwicklungsprozess beantwortet, lassen sich viele kostspielige Fehler vermeiden.“

„Wir nutzen die Möglichkeiten der virtuellen Realität (VR) bei der Entwicklung unserer digitalen Fabrik für die Planung und Simulation aller Produktionsprozesse“

PAULO PIRES Geschäftsführer des Embraer Engineering & Technology Centers in Florida, USA


Unternehmen, die mit 3D-Design-Software und Product Lifecycle Management (PLM) arbeiten, entwerfen ihre Werkzeuge, Fertigungslinien und andere Produktionsprozesse parallel zur Produktentwicklung. Das ist zwar sehr effizient, jedoch können sich so Fehler aus der Produktentwicklung im Fertigungsprozess fortsetzen und werden vielleicht erst bei Produktionsstart entdeckt.

„Stellen Sie sich vor, Sie übernehmen einen Fehler im Produktdesign in die Fertigung, sodass am Ende die Sitze nicht ins Auto eingebaut werden können“, so Nahon. „Aus Kostensicht ist dieser Zeitpunkt der Fehlerentdeckung der teuerste. Sie müssen vielleicht den gesamten Fertigungsprozess oder sogar das Produkt selbst umkonstruieren. Während Sie versuchen, eine Lösung für das Problem zu finden, steht die Produktion still; das treibt die Kosten in die Höhe und das Produkt kommt verzögert auf den Markt, was zu niedrigeren Einnahmen führt.“

ZUSAMMEN FÜR QUALITÄT

Da 3D-Modelle mit immersiven VR-Technologien in Lebensgröße überprüft werden können, lassen sich Probleme im Produktdesign und den verbundenen Fertigungsprozessen einfacher entdecken. Deshalb unterliegen beim brasilianischen Unternehmen Embraer, dem weltweit drittgrößten Hersteller von Verkehrs-, Militär- und Privatflugzeugen, die Fertigungsprozesse denselben immersiven Überprüfungen wie die Produktentwicklung.

„Wir nutzen die Möglichkeiten der virtuellen Realität (VR) bei der Entwicklung unserer digitalen Fabrik für die Planung und Simulation aller Produktionsprozesse“, so Paulo Pires, Geschäftsführer des Embraer Engineering & Technology Centers in Florida, USA.

Der neue Mixed-Reality-Prozess (gemischte Realität, MR) bei Embraer ermöglicht es bis zu einem Dutzend Personen, Modelle gleichzeitig zu betrachten und zu kommentieren. So können die Fertigungsexperten ihre Kollegen aus der Produktentwicklung und der Konstruktion leichter bei der Überprüfung von Modellen unterstützen, gemeinsam Probleme identifizieren und eine Lösung finden – bevor die Produktion beginnt.

AR ERLEICHTERT DIE MONTAGE

Nach Produktionsstart hilft Augmented Reality (AR) den Montagearbeitern, schneller und genauer zu arbeiten. Das französische Unternehmen Diota arbeitet als Hersteller von AR-Anwendungen für die Automobil- und Luftfahrtbranche sowie die erdölverarbeitende und die chemische Industrie seit 2010 mit Herstellerfirmen zusammen.

„MIT AR GEHT DIE ANZAHL AN MENSCHLICHEN FEHLERN EBENSO ZURÜCK WIE FEHLER BEI DER DATENKONTROLLE.“

LIONNEL JOUSSEMET MITBEGRÜNDER, DIOTA

„In vielen Fabriken arbeiten die Mitarbeiter heute mit einer Vielzahl von gedruckten Arbeitskarten, die alle Arbeitsschritte erläutern“, erzählt Lionnel Joussemet, Mitbegründer von Diota. „Im Luftfahrtbereich z.B. müssen die Arbeiter zunächst die richtige Arbeitskarte suchen, die Erläuterungen darauf verstehen und sich dann selbst eine Vorstellung von allen beschriebenen Prozessen machen. Das ist nicht einfach.“ Die Software von Diota nutzt die industriellen Informationssysteme des Herstellers, einschließlich des PLM-Systems, und verwendet die bei der Produktentwicklung erstellten Daten, um die Arbeiter durch die Montageschritte zu führen.

„Bei der Montage eines Blechteils müssen die Arbeiter ihre Hände frei haben“, so Joussemet. „Sie können kein Papier mit Arbeitsanweisungen halten. Also hat man in der Vergangen- heit die Anweisungen mit einem Marker vom Papier auf die Baugruppe übertragen. Das war zeitaufwändig und hat zu vielen Fehlern geführt.“

„Mit der AR-Lösung von Diota trägt der Arbeiter jetzt eine AR-Brille, die ihm alle Arbeitsanweisungen anzeigt, während er gleichzeitig die Baugruppe im Blick hat, oder die Arbeitsschritte werden gleich direkt auf die Baugruppe projiziert. Der Arbeiter weiß sofort, was er zu tun hat, wodurch er seine Arbeit deutlich schneller erledigen kann.“ Nachdem eine Aufgabe erledigt ist, wird der nächste Arbeitsschritt angezeigt.

QUALITÄTSKONTROLLE LEICHT GEMACHT

Nach der Montage kontrollieren Qualitätsprüfer das Resultat, ausgestattet mit Tablets, nicht mit Zetteln. „Dank AR kann der Qualitätsprüfer die Baugruppe direkt auf dem Tablet prüfen und das montierte Teil mit dem vorgegebenen digitalen Modell abgleichen“, so Joussemet. „Auf diesem Weg lassen sich Abweichungen sehr schnell finden.“

Da die Anwender Montagearbeiter sind und nicht Produktentwickler oder Ingenieure, hat sich Diota darauf konzentriert, eine leicht bedienbare und anwendbare Lösung anzubieten. „VR ist für Experten“, meint Joussemet. „AR ist für alle.“ Das Unternehmen hat seine Lösungen so weit standardisiert, dass sie in vielen verschiedenen industriellen Umgebungen eingesetzt werden können.

„Mit AR geht die Anzahl an menschlichen Fehlern ebenso zurück wie Fehler bei der Datenkontrolle“, so Joussemet. „Das belegt die Zuverlässigkeit von Augmented Reality. Das ist ein ganz neues Geschäftsmodell.“ ◆

von Joseph Knoop Zurück zum Seitenbeginn
von Joseph Knoop

Erleben Sie AR in der Fertigung: http://3ds.one/ARWorkInstructions