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BMW geht mit VR und AR neue Wege in der Produktion und Entwicklung

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  • BMW geht mit VR und AR neue Wege in der Produktion und Entwicklung

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    Die BMW Gruppe Production konzentriert sich zunehmend auf zukunftsweisende, benutzerfreundliche und effektive virtuelle (VR) und erweiterte (AR) Reality-Anwendungen. VR-Bilder oder künstlich erzeugte Bilder sind immer realistischer und von echten Bildern nur schwer zu unterscheiden. In AR-Anwendungen ergänzen Illustrationen reale Bilder. AR- und VR-Bilder können in speziellen Headsets oder auf normalen Tablet-Computern angezeigt werden. In der Produktion sind diese Bilder ein leistungsfähiges Werkzeug in zahlreichen Anwendungsfällen für Schulung und Qualifizierung, Planung von Arbeitsplätzen am Fließband oder Qualitätskontrolle. Bei allen Anwendungen bleibt die Technologie bescheiden im Hintergrund. Um diese Anwendungen effizient einzusetzen, ist kein umfassendes IT-Know-how erforderlich.


    Arbeitsplatzplanung

    Dank VR können Planer in Bau, Anlagenbau, Logistik und Montage nun neue Produktionsbereiche zusammen mit dem Produktionspersonal virtuell bewerten und neue Prozesse in 3D testen. Diese Art der Planung basiert auf digitalisierten Fabrikdaten, die in 3D verfügbar sind. Mit speziellen 3D-Scannern und hochauflösenden Kameras erfasst die BMW Gruppe seit einigen Jahren ihre tatsächlichen Anlagenstrukturen mit einer Genauigkeit von wenigen Millimetern. Dies liefert ein dreidimensionales Bild oder Streudiagramm von Produktionsbereichen und macht die komplexe digitale Rekonstruktion von Strukturen und die manuelle Aufzeichnung vor Ort überflüssig. Bei der Planung zukünftiger Arbeitsplätze oder ganzer Montagehallen kombinieren die Geschäftsbereiche der BMW Gruppe vorhandene Daten jetzt mit einer virtuellen Bibliothek aus Regalen, Gitterboxen,


    Ausbildung und Qualifizierung

    In der Production Academy schult die BMW Gruppe Führungskräfte, Produktionsplaner, Prozessleiter und Qualitätsspezialisten nach den Prinzipien der Lean Production. Als wichtige Kommunikatoren geben die Schulungsteilnehmer dieses Wissen dann in der Werkstatt weiter. AR-Brillen werden seit etwa 18 Monaten in Schulungen für Motormontagegeräte eingesetzt. Visualisierungen führen die Teilnehmer durch alle Prozessschritte und geben spezifische Informationen. Die Teilnehmer können in ihrem eigenen Tempo arbeiten und die Geschwindigkeit des Trainings per Sprachsteuerung bestimmen. Drei Personen können gleichzeitig das AR-Training durchlaufen, nachdem sie von einem Trainer, der ihren Fortschritt überwacht, kurze Anweisungen erhalten haben. Zuvor musste ein Trainer mit jeweils einer Person arbeiten, während die Zahl mit dem neuen System auf drei gestiegen ist.

    Das Motormontagetraining kann auch leicht an andere Verschraubungsprozesse angepasst werden - dank eines von der BMW Gruppe entwickelten Authoring-Tools für die Gestaltung von Trainingsprogrammen. Das Einrichten eines neuen Schulungsprogramms mit dieser Software ist schnell und einfach: Um echte Bilder zu ergänzen, werden die relevanten Punkte an einem regulären PC ermittelt und dann mit Hilfe einer AR-Brille eingestellt. Im Laufe des Jahres 2019 wird diese Software allen interessierten Mitarbeitern über das Self-Service-Portal zur Verfügung gestellt.



    Soll-Ist-Vergleiche in Operationen

    Die Prüfung eines komplexen Teils mit einem Gewicht von bis zu 25 Tonnen, z. B. eines Presswerkzeugs zur Herstellung von Karosserieteilen, kann viel Zeit in Anspruch nehmen. Aber Geschwindigkeit ist ein Problem: Wenn die Prüfung beim Wareneingang erfolgt, kann ein unvollständig geliefertes Werkzeug zurückgegeben werden, noch bevor es in ein Zwischenlager gebracht wird. Der Prozess ist einfach: Am Münchner Standort der BMW Gruppe Werkzeugbau und Anlagentechnik montieren die Mitarbeiter ein Standard-Tablet auf einem Stativ. Die eingebaute Kamera des Tablets erzeugt ein Bild des Werkzeugs. Dann überlagert eine AR-Anwendung dieses Bild mit den CAD-Konstruktionsdaten des bestellten Werkzeugs. Anhand von durchschnittlich 50 Kriterien, z. B. Bohrungen und anderen Oberflächenmerkmalen, können die Mitarbeiter feststellen, ob alle Produktionsspezifikationen implementiert wurden. Bei geringfügigen Abweichungen

    Noch in diesem Jahr wird der Werkzeugbau in München die Wareneingangsprüfung der gelieferten Werkzeuge vollständig auf die AR-Anwendung umstellen. Der langwierige Vergleich zwischen CAD-Daten auf dem Bildschirm und dem eigentlichen Werkzeug gehört damit der Vergangenheit an.

    Die BMW Gruppe wendet auch Soll-Ist-Vergleiche am Standort München an. Mit einer AR-Anwendung prüfen Spezialisten mit Vorserienfahrzeugen den Reifegrad von Baukonzepten und die korrekte Einbauposition der Komponenten in diesen Fahrzeugen. Das System ermöglicht es beispielsweise festzustellen, ob eine Seitenwand (Kotflügel) die richtigen Abmessungen hat, eine Auspuffanlage in der richtigen Position installiert ist oder ob alle erforderlichen Teile montiert wurden.

    Die Visualisierung relevanter CAD-Daten dauert nur wenige Sekunden. Daten aus mehreren Teilen können beliebig kombiniert und in das Kamerabild des Tablet-PCs eingeblendet werden. Ein Algorithmus berechnet die beste Anpassung, dh die ideale Position der einzelnen Komponenten zueinander und hebt wichtige Designmerkmale hervor. Die gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Computergraphik entwickelte Anwendung liefert wichtige Informationen darüber, ob Anpassungen, sei es beim Fahrzeugdesign oder bei Fertigungsprozessen, erforderlich sind, bevor ein Modell in Serie gehen kann.
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