Unbemannte Flugsysteme (englisch: Unmanned Aircraft Systems, UAS) werden umgangssprachlich auch Drohnen oder Kopter genannt. Wir am IPH forschen und entwickeln rund um UAS mit dem Ziel, die Einsatzmöglichkeiten zu erweitern und den autonomen Drohnenflug voranzutreiben. Bei Fabrikplanungsprojekten für unsere Kunden nutzen wir Drohnen zur Layoutaufnahme.
Forschungsdrohne
Unsere Forschungsdrohne ist eine Eigenkonstruktion und wird stetig verbessert und umgebaut. Inklusive Akku, Kamera und Laserscanner erreicht die Drohne ein Gewicht von etwa 4,5 kg. Zusätzlich kann sie weitere Ausrüstung bis zu 3 kg tragen, beispielsweise weitere Kameras.
Dieses UAS ist im Forschungsprojekt Autodrohne entstanden und ist in der Lage, in geschlossenen Räumen teilautonom zu fliegen. Weil beim Indoor-Flug kein GPS funktioniert, nutzt die Drohne zur Orientierung eine Kamera, die auf den Boden gerichtet ist, sowie zusätzlich einen Laser-Entfernungs-Messer.
Drohnen zur Layouterfassung
Für die Layouterfassung in Fabrikplanungsprojekten nutzen wir zwei Drohnen des Herstellers DJI:
- DJI Phantom (siehe Foto)
- DJI RS2
Beide Drohnen können mit 3D-Kameras und Laserscannern ausgestattet werden und sind so in der Lage, komplette Fabrikhalle im Flug zu vermessen. Die Daten werden anschließend zu einem dreidimensionalen Modell verarbeitet, das sich direkt bearbeiten lässt, beispielsweise mit einem CAD-Programm.
Fabrikplanungstisch
Fabriklayouts in kürzester Zeit gemeinschaftlich planen und optimieren: Das ermöglicht der digitale Fabrikplanungstisch des IPH. Zum Einsatz kommt er in Fabrikplanungsprojekten des IPH, insbesondere bei Layoutplanungsworkshops, welche die Fabrikplanungsexperten des IPH erstellt haben, gemeinsam mit Fach- und Führungskräften des Kundenunternehmens geplant und optimiert.
Auf dem Touch-Bildschirm des Planungstisches lassen sich die Layout-Elemente per Drag and Drop verschieben. Maschinen, Montagearbeitsplätze, Lagerflächen oder Büros erhalten mit wenigen Handgriffen einen neuen Standort. Weil die Software auf dem Fabrikplanungstisch das Layout in Echtzeit analysieren und bewerten kann, erfährt das Planungsteam direkt, wei sich ihre Änderungen auswirken – beispielsweise auf die Länge des Materialflusses.
Am Fabrikplanungstisch arbeiten wir in der Regel mit der Fabrikplanungssoftware Vistable Touch. Alternativ kommen CAD-Programme wie das Autodesk-Produkt Inventor zum Einsatz.
Die digitale Layoutplanung ist wesentlich effizienter und für Laien viel besser zugänglich als die Arbeit mit gezeichneten Grundrissen. Zudem kann aus dem digitalen Layout ein dreidimensionales Modell erstellt werden – für eine virtuelle Fabrikbesichtigung per VR-Brille.
Software zum Modellieren von AR- und VR-Umgebungen
Um CAD-Modelle mit AR- oder VR-Brillen betrachten zu können, müssen die Daten zunächst aufbereitet werden. Dazu nutzen wir folgende Softwarelösungen:
- Unity zur Erstellung von AR/VR-Umgebungen
- Unreal Engine (Foto) zur Erstellung AR/VR-Umgebungen
- Evoassist zur Erstellung von Montageanleitungen für AR-Brillen
Virtual Reality (VR)
Eine neue Fabrikhalle besichtigen, bevor der Grundstein gelegt wird, oder Produkte von allen Seiten betrachten, bevor sie hergestellt werden – dafür nutzen wir am IPH Virtual Reality (VR).
VR-Brillen ermöglichen es, sich in einer virtuellen Umgebung zu bewegen. In Fabrikplanungsprojekten erstellen wir für unsere Kunden 3D-Modelle von Fabriklayouts, in denen sie sich mithilfe von VR-Brillen frei bewegen können. Die dreidimensionale, virtuelle Umgebung liefert einen viel realistischeren Eindruck als ein zweidimensionaler Grundriss. So erhalten auch Personen, die nicht in die Planung involviert waren, einen Eindruck von den Räumlichkeiten, den Licht- und Größenverhältnissen und vielem mehr.
Doch nicht nur in Fabrikplanungsprojekten greifen wir auf die virtuelle Realität zurück. Am IPH entwickeln wir auch Produkte und Maschinen für unsere Kunden, die sie mithilfe von VR-Brillen von allen Seiten betrachten können.
Zu unserer Ausstattung gehören derzeit:
- zwei mobile Virtual-Reality-Headsets Oculus Quest 1
- ein mobiles Virtual-Reality-Headset Oculus Quest 2
- ein stationäres Virtual-Reality-Headset HTC Vive
