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3D-Services

Die moderne Industrielandschaft erfährt durch fortschrittliche 3D-Technologien eine transformative Entwicklung. Der Einsatz von Simulationen, Digital Twins sowie Virtual und Augmented Reality revolutioniert nicht nur Produktionsprozesse, sondern auch die Art und Weise, wie Unternehmen planen, entwickeln und interagieren. Diese Technologien ermöglichen eine präzisere Visualisierung und Analyse, fördern innovative Lösungen und bieten verbesserte Möglichkeiten zur Fehlererkennung und Prozessoptimierung. Zusammen bilden diese 3D-Services eine robuste technologische Basis, die es Unternehmen ermöglicht, die Herausforderungen der Industrie 4.0 effektiv zu meistern und einen Wettbewerbsvorteil in einer zunehmend digitalisierten Welt zu sichern.

Simulationen und Echtzeitsimulationen

Simulationstechnologien sind entscheidend für die moderne Industrie, da sie es ermöglichen, komplexe Prozesse zu modellieren und zu analysieren, bevor physische Prototypen erstellt oder Änderungen in der Produktion vorgenommen werden. Besonders in der 3D-Echtzeitsimulation kommen diese Technologien zum Tragen, indem sie realistische und interaktive Umgebungen bieten, in denen verschiedene Szenarien sicher und kosteneffizient getestet werden können.

Damit die Simulation ein leistungsfähiges Werkzeug wird, ist es erforderlich, eine sehr detaillierte, realitätsnahe, echtzeitfähige, dynamische und flexibel anpassbare 3D-Umgebung zu erstellen. Dies wird erreicht, indem die erstellten Digital Twins in ein leistungsfähiges 3D-Entwicklungssystem integriert werden. Außerdem ist es erforderlich, dass sowohl das dynamische Verhalten der industriellen Umgebung als auch das Verhalten des autonomen Systems simuliert wird. Bestandteil einer solchen Simulation sind zudem virtuelle Sensoren, die als Abbild real existierender Sensoren Informationen aus der Simulationsumgebung aufnehmen und diese für die Realisierung der autonomen Steuerung bereitstellen. Höhere Funktionen der Wahrnehmung und der intelligenten autonomen Steuerung werden mittels DNN realisiert. Auf Basis derartiger Simulationssysteme sind wir in der Lage, eine Vielzahl von Szenarien zu untersuchen. Dies wäre in einer realen Umgebung aus Aufwands-, Zeit- und Sicherheitsgründen nicht umsetzbar.

Drone Collage
Anwendungsbereiche
  • Autonome Systeme: Für Drohnen und andere autonome Systeme ermöglichen Echtzeitsimulationen das Testen von Navigationsalgorithmen und Betriebsstrategien in einer kontrollierten virtuellen Umgebung. Dies ist essenziell, um sicherzustellen, dass diese Systeme unter realen Bedingungen effizient und sicher funktionieren.

  • Photovoltaikanlagen: Simulationssoftware kann genutzt werden, um die Leistung von PV-Anlagen unter verschiedenen klimatischen und geografischen Bedingungen zu simulieren. Dies hilft, optimale Konfigurationen für maximale Energieeffizienz zu ermitteln.

  • Inspektionen von Überlandleitungen und Werkhallen: Durch den Einsatz von Simulationen können Wartungsstrategien entwickelt werden, die Risiken minimieren und die Sicherheit erhöhen. Virtuelle Modelle von Anlagen und Infrastrukturen ermöglichen es, Wartungsarbeiten präzise zu planen und durchzuführen.

Technologie und Tools


Moderne 3D-Echtzeitsimulationen nutzen fortschrittliche Rendering-Technologien und physikbasierte Modelle, um realitätsnahe Bedingungen zu schaffen. Tools wie die Unreal Engine 5 ermöglichen es uns, detaillierte und hochinteraktive 3D-Umgebungen zu erstellen, die nicht nur visuell beeindruckend sind, sondern auch physikalisch korrekte Simulationen bieten.

Vorteile unserer Simulationen und Echtzeitsimulationen
  • Kosteneffizienz: Reduziert die Notwendigkeit physischer Prototypen und ermöglicht es Unternehmen, Design- und Funktionsfehler frühzeitig zu erkennen und zu korrigieren.
  • Risikominimierung: Bietet eine sichere Plattform für das Testen und Optimieren von Systemen unter extremen oder gefährlichen Bedingungen, ohne reale Risiken einzugehen.
  • Innovationsförderung: Ermöglicht die schnelle Iteration und Experimentierung mit Designkonzepten, was zu innovativeren und kreativeren Lösungen führt.

Durch die Kombination dieser Technologien und Methoden stärken Unternehmen ihre Fähigkeit, schnell auf Marktveränderungen zu reagieren und ihre Systeme kontinuierlich zu verbessern, während sie gleichzeitig Sicherheit und Compliance gewährleisten.

Digital Twins und virtuelle Umgebungen

Indsutrieszene

Digital Twins, oder digitale Zwillinge, sind virtuelle Repräsentationen physischer Objekte oder Systeme. Sie nutzen Echtzeitdaten, um ein dynamisches Modell zu schaffen, das Verhalten, Zustand und Lebenszyklus eines physischen Gegenstücks in einer virtuellen Umgebung simuliert. Diese Technologie ist von unschätzbarem Wert für die Optimierung von Produktionsprozessen, die Wartung von Anlagen und die Entwicklung neuer Produkte.

Die Erstellung digitaler Zwillinge real existierender Objekte und komplexer Umgebungen ist eine wesentliche Voraussetzung für die Umsetzung von Automatisierungsvorhaben, die den Auf- oder Umbau ganzer Produktionsumgebungen zum Ziel haben. Auch wenn es heute schon sehr leistungsfähige Werkzeuge und digital vorliegende Datenbestände gibt, ist es dennoch anspruchsvoll, aus diesen hochqualitative, kompatible und echtzeitfähige 3D-Daten zu erstellen. Dazu werden aus verschiedenen Datenquellen – unter Nutzung unterschiedlichster 3D-Tools (CAD-Programme, 3D-Content-Erzeugungsprogramme und Entwicklungssysteme für Echtzeit-3D-Simulationen) – die 3D-Daten in ein einheitliches Datenformat überführt. Zusätzlich stellen wir sicher, dass nicht benötigte Details aus 3D-Modellen entfernt werden, um die Komplexität zu reduzieren und damit die Echtzeitfähigkeit zu gewährleisten.

Anwendungsbereiche
  • Smart Factory: In der intelligenten Fabrik ermöglichen digitale Zwillinge eine detaillierte Überwachung und Kontrolle von Fertigungsprozessen. Sie bieten Einblicke in Maschinenleistungen, vorbeugende Wartung und mögliche Systemausfälle, bevor diese auftreten.

  • Smart City: Digitale Zwillinge von Städten oder städtischen Infrastrukturen helfen bei der Stadtplanung, Verkehrsflussanalyse und Energieverwaltung. Sie ermöglichen es, Szenarien zu testen und die Auswirkungen von Änderungen vor ihrer Implementierung zu verstehen.

  • Produktentwicklung: Durch die Simulation von Produkten in virtuellen Umgebungen können Unternehmen die Entwicklungszeit verkürzen und die Markteinführung beschleunigen. Digitale Zwillinge ermöglichen es, Produkte unter verschiedenen Bedingungen zu testen und die Rückmeldungen direkt in den Designprozess einfließen zu lassen.

Technologie und Tools
  • Virtuelle Umgebungen: Umfassende virtuelle Plattformen sind erforderlich, um die komplexen Datenmengen zu verwalten, die von digitalen Zwillingen generiert werden. Diese Plattformen ermöglichen die Integration und Analyse von Daten aus verschiedenen Quellen, um ein kohärentes Modell zu erstellen.

  • Unreal Engine 5: Wird genutzt, um realistische und interaktive 3D-Umgebungen für digitale Zwillinge zu erstellen. Die hohe grafische Qualität und die Fähigkeit zur Verarbeitung großer Datenmengen machen sie ideal für die Darstellung komplexer digitaler Zwillinge.

Vorteile unserer Digital Twins und virtuellen Umgebungen
  • Optimierte Entscheidungsfindung: Echtzeitdaten und Simulationen verbessern die Entscheidungsprozesse auf allen Ebenen eines Unternehmens.
  • Kostenreduktion und Effizienzsteigerung: Fehler werden vor der physischen Umsetzung erkannt, was zu erheblichen Einsparungen bei den Betriebskosten führt.
  • Erhöhte Anlagenverfügbarkeit: Durch vorbeugende Wartung und schnelle Fehlerbehebung auf Basis der Erkenntnisse aus digitalen Zwillingen.

Digitale Zwillinge und virtuelle Umgebungen bilden die Grundlage für eine neue Ära der Digitalisierung in der Industrie, in der Simulationen und Echtzeitdaten genutzt werden, um Prozesse zu optimieren und Innovationen voranzutreiben. Sie ermöglichen es Unternehmen, schneller auf Veränderungen zu reagieren und ihre Systeme effizient und nachhaltig zu gestalten.

Virutal- und Augmented-Reality-Technologien

Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) sind Schlüsseltechnologien, die die Art und Weise, wie Unternehmen designen, trainieren und interagieren, tiefgreifend verändern. Diese Technologien erweitern die menschliche Wahrnehmung und Interaktion mit digitalen Informationen und schaffen immersive sowie ergänzende Erfahrungen, die in realen Umgebungen Anwendung finden.

AR
Anwendungsbereiche
  • Training und Simulation: VR wird häufig für Trainingszwecke in Umgebungen verwendet, die zu gefährlich oder zu teuer sind, um sie in der realen Welt nachzubilden. AR bietet Unterstützung durch überlagernde Informationen in Echtzeit, was besonders in der Reparatur und Wartung komplexer Maschinen nützlich ist.

  • Design und Visualisierung: Ingenieure und Designer nutzen VR, um neue Produkte in einer vollständig simulierten 3D-Umgebung zu entwerfen und zu testen. AR ermöglicht es, Designänderungen direkt an einem physischen Prototypen zu visualisieren, was die Entwicklung beschleunigt und verbessert.

  • Fernwartung und Support: AR-Brillen ermöglichen Technikern vor Ort, mit Experten in Echtzeit zu kommunizieren, wobei die Experten sehen können, was der Techniker sieht, und Anleitungen direkt ins Sichtfeld des Technikers einblenden können.

Technologie und Tools
  • Unreal Engine 5: Eine der fortschrittlichsten Entwicklungsplattformen für die Erstellung hochrealistischer VR- und AR-Erlebnisse. Ihre Fähigkeit, dynamische Beleuchtung und photorealistische Grafiken zu generieren, macht sie ideal für die Entwicklung immersiver Trainings- und Simulationsanwendungen.

  • XR-Brillen: Geräte wie VR-Headsets und AR-Brillen sind entscheidend für die Bereitstellung immersiver und augmentierter Erfahrungen. Sie haben sich schnell weiterentwickelt, um bequemer und leistungsfähiger zu werden, und bieten Benutzern nun interaktive Erlebnisse mit hoher Auflösung und geringer Latenz.

Vorteile unserer VR- und AR-Technologie
  • Erhöhte Sicherheit: VR und AR ermöglichen das Training unter sicheren Bedingungen, wodurch das Risiko von Unfällen während der Ausbildung minimiert wird.
  • Effizienzsteigerung: Schnellere Designiterationen und verbesserte Fähigkeiten bei Wartung und Reparatur durch direkte, intuitive visuelle Anleitungen.
  • Kostenreduktion: Vermindert Reisekosten und Zeitverlust durch Fernunterstützung und virtuelle Meetings.

Insgesamt bieten VR und AR transformative Möglichkeiten für die Industrie, die Effizienz zu steigern, die Kosten zu senken und das Mitarbeiterengagement sowie die -zufriedenheit zu verbessern. Sie sind zu einem unverzichtbaren Bestandteil moderner industrieller Strategien geworden.