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Die ungeahnte Macht der virtuellen Welt

Deutschland ist bei der Entwicklung virtueller Technologien weltweit führend – Forschungsergebnisse wurden in Braunschweig vorgestellt.

Von Martina Jurk, 09.02.2011

Braunschweig. Der Mensch bewegt sich in einer virtuellen Fabrik, baut virtuell Autos, Flugzeuge, Schiffe und Anlagen in Echtzeit. Seit Jahren wird an virtuellen Techniken geforscht. Wer dabei erfolgreich ist, hat einen Wettbewerbsvorteil. Deutschland ist auf diesem Gebiet weltweit führend. Wir sind in der Zukunft angekommen…

„Wir sind einem enormen Druck aus asiatischen Ländern wie Japan, Indien und China, aber auch aus Brasilien und Russland ausgesetzt. Wenn wir unser Wissen nicht dazu nutzen, Produkte schneller und kundenorientierter zu entwickeln, werden wir Arbeitsplätze verlieren“, beschreibt Professor Dr. Werner Schreiber die Situation. Er leitet den Bereich Virtuelle Techniken in der VW-Konzernforschung.
Vor drei Jahren schlossen sich 28 Partner aus der Industrie, klein- und mittelständischen Unternehmen, Hochschulinstituten und Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft zusammen, um virtuelle Technologien zu entwickeln und zu erproben. Avilus heißt ein Projekt, bei dem es um die Anwendung dieser Technologien im Produkt- und Produktionsmittel-Lebenszyklus (von der Planung bis zum Recycling) geht.
Dabei ist Avilus „nur“ eines von mehreren Projekten, die sich alle mit virtuellen Techniken befassen – sie bilden eine Innovationsallianz. Diese wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen seiner Hightech-Strategie IKT 2020 gefördert.
Dem partnerschaftlichen Zusammenschluss, dem Konsortium, gehören so namhafte Unternehmen wie Airbus, Carl Zeiss, Daimler, Siemens, aber auch die TU München oder die Universität Ulm an. Angeführt wird es von Volkswagen. „Die Partner sind alle führend auf ihren Gebieten, sie spielen in der Champions League“, hebt Professor Schreiber, der auch das Avilus-Projekt leitet, hervor.
Die Ergebnisse aus drei Jahren Avilus-Forschung wurden jetzt in Braunschweig vorgestellt. Das Ministerium ist zufrieden. „Unser Ziel ist die schnellstmögliche Anwendung der Forschungsergebnisse“, sagt Dr. Bernhard Rami, im Ministerium für Schlüsseltechnologien zuständig. Der Vorsprung Deutschlands in der Welt soll nicht nur gehalten, sondern ausgebaut werden. Die beteiligte Industrie gibt in den fünf Jahren bis zur Umsetzung in der Praxis rund 170 Millionen Euro aus. Alle Projekte der Innovationsallianz werden vom Bund mit insgesamt 35 Millionen Euro gefördert.
Das Ziel von Avilus: Der Mensch soll mit Hilfe virtueller Techniken in alle Prozesse der Produktentwicklung eingebunden werden. Er kann in einem sehr frühen Stadium die Rolle des späteren Nutzers oder Käufers einnehmen. Das virtuelle Produkt soll realitätsnah erleb- und bedienbar sein. „Mit dem Wissen eröffnen sich Möglichkeiten, Arbeitsabläufe zu verbessern, Energie einzusparen, Verschwendung jedweder Art zu verhindern und so die Leistungsfähigkeit auf die Wertschöpfung hinzulenken“, erklärt Professor Schreiber. Für den Konzernforscher hat die Sicherung von Arbeitsplätzen oberste Priorität. Die beeinflusse auch die Kaufentscheidung des Kunden.
Einige Ergebnisse der Avilus-Forschung: Verblüffend real ist die digitale Fabrik, die die Siemens AG mit dem Institut für Computervisualistik der Universität Koblenz entwickelt hat. Mit Hilfe einer 3D-Brille befindet sich der Betrachter mitten in einer Industrieanlage, kann unter anderem erkennen, wo Energie verlorengeht, wo der Produktionsablauf ins Stocken gerät, wo Fehlerquellen sind. „Die Bedienung dieser Trainingsanlage sollte so einfach wie möglich sein. Sie basiert auf Computerspieltechnik“, erklärt Diplom-Informatiker Wolfgang Wohlgemuth von Siemens. Das Unternehmen entwickele nicht nur Simulationen für Fahrzeuge, sondern auch für Produktionsmittel wie Industrieanlagen. Siemens arbeite seit Jahren auf dem Gebiet des Anlagen-Know-hows eng mit Volkswagen zusammen.
Die TU Clausthal entwickelte eine virtuelle menschliche Hand, mit der Montage- und Einbauarbeiten simuliert werden können. EADS entwickelte unter anderem virtuelle Methoden, mit deren Hilfe Piloten typische Vorgänge beim Bedienen eines Cockpits absichern können, sowie eine Trainingsanwendung für die korrekte Bedienung einer Bordküche. Die Beladung eines Transportflugzeuges simuliert die Voith Engineering Services GmbH, um zum Beispiel reale Beladungstests zu reduzieren und die Fahrzeugdynamik abzubilden.
„Die innovativen Ansätze erlauben weltweit erstmalig eine durchgängige Prozesskette“, fasst Professor Dr. Werner Schreiber die Ergebnisse von Avilus und Avilus plus zusammen. Viele Entwicklungsschritte würden mit Hilfe der neuentwickelten Technologien in naher Zukunft in den beteiligten Branchen in einer durchgängigen Prozesskette zeit- und kostengünstiger und qualitativ besser durchgeführt werden können.
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