Virtuelle Fabrikation

Chaos in der Fabrik. Kaum ist in Tatis Film "Mon Oncle" der unbedarfte Hulot in seinem neuen Job eingenickt, da machen sich die Errungenschaften der Technik selbstständig: Orangefarbene Schläuche quellen Blasen schlagend aus der Anlage und schlängeln sich über die Gänge. Fabrikplaner müssen eben auf alle Eventualitäten gefasst sein. Ganz nach dieser Devise funktioniert im Braunschweiger Institut für Fabrikbetriebslehre und Unternehmensforschung (IFU) die Fabrik schon vor der Eröffnung, in dreidimensionaler Simulation. Im Virtual Reality Labor können Bauherr und künftige Arbeiter, noch bevor ein Stein gemauert ist, 3-D-bebrillt durch ihre komplett eingerichtete Fabrik spazieren, die Steuerung von Maschinen ausprobieren und beobachten, ob die Arbeitsprozesse reibungslos ablaufen. Alles in Echtzeit, eins zu eins. Wer stiftet da noch Chaos? Ein vergesslicher Roboter-Programmierer vielleicht. Entlässt er einen der blechernen Zeitgenossen ohne Sensor für "Kiste auf, Kiste zu" in seinen neuen Job, kann der beim Griff in die Materialkiste schon mal zu hart durchgreifen: brachial den geschlossenen Deckel durchhauen und unbekümmert kaputt gequetschte Teile einbauen. Doch bevor's real dazu kommt, kann man ihn ja in der Simulation schon stoppen. (mba)

Für die Planung seiner neuen oder die Modernisierung seiner alten Fabrik setzt der fortschrittliche Bauherr auf virtuelle Realität. Das erleichtert nicht nur die Koordination aller Anlagen, Maschinen und Versorgungsleitungen, sondern spart auch Zeit und Kosten. Und überdies bietet es optimale Präsentationsmöglichkeiten. Denn was könnte anschaulicher sein als die virtuelle "Begehbarkeit" der geplanten Fabrik in all ihren Facetten?
Eine solche interaktive digitale Experimentierplattform betreibt das Institut für Fabrikbetriebslehre und Unternehmensforschung (IFU) der TU Braunschweig seit Ende 2006 mit dem Virtuellen Fabrikplanungslabor (VFP-Labor).
Nach einer interaktiven Layoutplanung mittels Touchscreen auf dem mobilen Planungstisch können Architekten, Fabrikplaner und beteiligte Mitarbeiter - ausgestattet mit 3-D-Filterbrille und Datenhandschuh - schließlich in Echtzeit in die laufende dreidimensionale Fabrik-Projektion eindringen und sie interaktiv verändern. Mit simulierten Bodenvibrationen wird die Layoutplanung nicht nur realitätsnäher erlebbar, sondern ermöglicht auch Studien über Arbeitsplatzgestaltung und Maschinenaufstellung.
"Dem standardisierten Arbeiter-Avatar kann man beispielsweise die Arme lang ziehen oder seinen Körper drehen, um zu sehen, ob die Sitzgestaltung an seine Montagetätigkeit angepasst ist", schildert Sebastian Quack vom VFP-Labor. Der interessierte Mitarbeiter kann aber auch real an der Planung partizipieren, indem er selbst die virtuelle Fabrik "begeht", die Richtigkeit der Arbeitsabläufe verifiziert, Ergonomie und Lichtverhältnisse seines künftigen Arbeitsplatzes testet. "Er kann in der virtuellen Projektion alle Gegenstände begutachten, sich hinknien, auch mal unter den Tisch kriechen oder den Kopf in die Maschine stecken", beschreibt Quack. Die digitale Absicherung geht soweit, dass auch mögliche Kollisionen mit (Einrichtungs-)Gegenständen und Werkzeugen bis ins Detail definiert werden können.
(mba)