Physische und virtuelle Welten kommen in Anwendungen mit digitalen Zwillingen zusammen. Prozesse können in Echtzeit simuliert, überwacht und gesteuert werden. Augmented Reality (AR) ermöglicht eine visuelle Unterstützung bei komplexen Aufgaben – von der Produktion, über die Wartung bis hin zur Schulung. Die Basis sind Daten, die verteilt vorgehalten werden. Sie stammen etwa aus dem Internet of Things (IoT) oder aus Systemen wie CAD und PLM (Product Lifecycle Management). Die Visualisierung vernetzter 3D-Daten ist eine technische Aufgabe, die es auch im Industrieumfeld zu lösen gilt.
Technik kaum modernisiert
Dafür werden bislang häufig komplexe 3D-Modelle in Form von Dokumenten extrahiert oder für den Austausch verschickt. Inklusive langer Download- und Ladezeiten, unterschiedlicher Visualisierungs-Performance und begleitender Kollaboration etwa über E-Mail. Dazu existieren verschiedene proprietäre Formate sowie viele Tools. Für den breiteren Einsatz müssen 3D-Daten daher oftmals konvertiert und kleingerechnet werden, mit entsprechendem Output: Es fehlt an Datenqualität und Detailtiefe, Meta-Informationen zu Bauteilen gehen häufig verloren. Für den industriellen Nutzer ist aber meist nicht von Bedeutung, ob eine Oberfläche metallisch schimmert, sondern die genaue Zuordnung der Daten und ihre Informationstiefe.
3D-Daten streamen
Industrielle Daten sind von Heterogenität gekennzeichnet – es gibt kein einzelnes Format, das aus allen Datenquellen alle Informationen harmonisieren kann. Ein Ansatz wäre es also, mit dieser Heterogenität umzugehen, statt eine formatbasierte Vereinheitlichung anzustreben. So lassen sich 3D-Daten und ihre Verarbeitung virtualisieren und auf Abruf streamen. Live-Links führen dann zu den Datenquellen der Ursprungssysteme. Die Firma Threedy, ein Spin-off des Fraunhofer Instituts für Graphische Datenverarbeitung (IGD) in Darmstadt, hat dafür in Zusammenarbeit etwa mit den Automobilherstellern BMW und Mercedes-Benz über die letzten zehn Jahre die Visual Computing-Infrastrukturkomponente Instant3Dhub entwickelt. Die Informationen liegen dabei nicht auf dem Endgerät vor, sondern werden als Stream abgerufen, die Applikation bezieht dann Informationen auf Basis des Nutzerinteresses und vernetzt die an sich heterogenen Daten miteinander. Das wird nun mit industriellen 3D-Daten für unterschiedlichste Anwendungsbereiche möglich.
Keine neue Single Source of Truth
Statt also eine zusätzliche Plattform als Single Source of Truth aufzubauen, kann diese Technologie Daten in beliebigen 3D- und Mixed Reality-Anwendungen darstellen. Dabei werden keine Kopien erzeugt und es findet keine gesonderte Aufbereitung für spezielle Anwendungen statt. Konvertierungen und Uploads entfallen. Anwender können somit trotz unterschiedlicher CAD-Systeme eng zusammenarbeiten, um z.B. den Austausch von Daten und Ideen in verschiedenen Entwicklungsphasen zu unterstützen. Lange Ladezeiten entfallen, die Darstellung erfolgt in wenigen Sekunden in Echtzeit und es kann jederzeit mit den aktuellen Modelldaten gearbeitet werden. So wird eine Live-Kollaboration ohne separate Datenbereitstellung möglich. Ein solches System bietet die Flexibilität, komplexe, verteilte 3D-Daten bereitzustellen: Anwender können in virtuellen Datenräumen arbeiten, die an ihre Arbeitssituationen angepasst sind – sie können sich Informationen dort hineinziehen, über Datentypen, Speicherformate und Systemgrenzen hinweg. Der 3D-Datenraum steht beliebigen Anwendungen parallel zur Verfügung: seien es R&D, Engineering, Marketing und Sales, Manufacturing, Qualitätssicherung, Betrieb oder After Sales.
