Dreidimensionale Layoutplanung
Fabrik per Virtual Reality planen
Ein neues Fabriklayout sollte im finnischen Industrieunternehmen Hydroline für optimierte Arbeitsabläufe sorgen. Doch eine zweidimensionale Planung am Bildschirm wurde diesem Vorhaben nicht gerecht. Per VR-Simulation gelang es dem Fertiger, die Planung immersiv zu gestalten und auch Designfehler zu entdecken, die am Bildschirm vielleicht unbemerkt geblieben wären.
Hydroline ist ein Hersteller von hydraulischen Zylindern, die weltweit für anspruchsvolle Anwendungen konzipiert sind. Das Unternehmen liefert Zylinder an Maschinen- und Gerätehersteller wie etwa John Deere, AGCO Valtra oder Cargotec. Obwohl Hydroline in der eher traditionellen Maschinen- und Metallindustrie tätig ist, forscht der Fertiger ständig nach neuen Technologien, um die Abläufe effizienter gestalten zu können. Beispielsweise setzt das Unternehmen auf die 3D-Software Design Space des finnischen Unternehmens 3D Talo.
Warum virtuell?
Hydroline wollte das Fabriklayout optimieren – Platznutzung, Optimierung der Arbeitsabläufe und die Mitarbeiterbindung mussten verbessert werden. Visualisierungsmethoden am Bildschirm stießen hier an ihre Grenzen. Daher entschloss sich Hydroline, auf Virtual Reality zu setzen. Dadurch gelang es, das Layout aus einer neuen Perspektive zu betrachten und zu testen, wie der Fluss in der Fabrik in verschiedenen Phasen funktioniert. Die in der Realität schweren Maschinen können in der virtuellen Realität schnell verschoben werden, was Änderungen und Iterationen am Layout vereinfacht. Zudem wurden die Beschäftigten in die Gestaltung ihrer eigenen Arbeitsplätze einbezogen.
Planung per VR
Mit der 3D-Talo-Software erstellte Hydroline eine virtuelle Kopie der Fabrik, die immersive Erkundung und Experimente in einer digitalen Umgebung erlaubte. Dafür importierte das Unternehmen sämtliche 3D-Daten der Fabrik und der darin eingesetzten Maschinen in die virtuelle Realität.
Mehr erkennen
Dank der VR-Technologie gewann das Unternehmen Erkenntnisse, die in einer 2D- oder 3D-Konstruktion nicht berücksichtigt werden konnten, etwa wie die Maschinen platziert werden müssen, damit die Fabrik möglichst effizient arbeitet. Im Ergebnis maximierte Hydroline die Raumausnutzung, verkürzte die Transportwege für Materialien und verbesserte die Arbeitsabläufe insgesamt. Mit Hilfe der VR-Technologie fand das Team auch Designfehler: Beispielsweise passten längere Teile nicht zur Drehmaschine. Ein Fehler, der mit einer 2D-Planung möglicherweise nicht erkannt worden wäre.
Schnelle Iterationen
Design Space beschleunigte zudem die Projektumlaufzeit. Hydroline konnte schnelle Iterationen durchführen und experimentieren, wie eine bestimmte Maschine an einem bestimmten Ort passt. Ein weiterer Effekt ist, dass das Unternehmen durch das virtuelle Modell der Fabrik Änderungen am Layout und deren Auswirkung auf den Fabrikfluss testen kann.
Feedback der Mitarbeiter
Die Grundlage für die Erstellung der 3D-Modelle in der virtuellen Umgebung liefern Daten – etwa zum bestehenden Fabriklayout, Maschinenspezifikationen und Produktionsprozesse. Mitarbeiter und andere Stakeholder wurden darufhin mit VR-Brillen ausgestattet, und konnten sich so in der virtuellen Fabrikumgebung bewegen. Diese immersive Erfahrung vermittelte ein greifbares Verständnis für das aktuelle Layout der Fabrik und die betrieblichen Herausforderungen. Die Technologie erleichterte zudem die Erstellung mehrerer Layout-Szenarien. Maschinen ließen sich neu positionieren, die Beteiligten konnten mit Workflow-Konfigurationen experimentieren und verschiedene Ideen testen. Die Beschäftigten konnten in der virtuellen Realität sogar an ihrem Arbeitsplatz ‚arbeiten‘ und aufgrund ihrer Erfahrungen so Verbesserungsvorschläge einbringen.
Die aus der VR-Simulation generierten Daten lieferten Hydroline eine Grundlage für Entscheidungen. Manager und Ingenieure konnten so die Auswirkungen von Layout-Änderungen auf Effizienz, Produktionsfluss und Sicherheit beurteilen.
Physische Umsetzung
Nach der Layoutplanung per VR-Simulationen, setze Hydroline die Änderungen in der physischen Fabrik um. Der iterative Prozess ermöglichte eine kontinuierliche Verbesserung basierend auf realen Ergebnissen. Nach der Umsetzung überwachte das Unternehmen weiterhin die Leistung des Fabriklayouts und verglich die Daten aus den VR-Simulationen mit den tatsächlichen Ergebnissen. Der Projektablauf zeigte die erfolgreiche Integration der VR-Technologie in den Fabriklayoutsplanungsprozess. Das Zusammenspiel verschiedener Interessengruppen führte zu mehr Effizienz sowie niedrigeren Kosten und Mitarbeiter wurden in den Prozess mit eingebunden. Fabriklayouts und die Innenraumgestaltung verbessern sich hinsichtlich des Ablaufs und des Endergebnisses, da sie vorab per VR-Brille getestet werden.
