Whitepaper VR und AR in der Logistik

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1 Einsatzgebiete Techniken - Nutzen Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Christoph Runde Virtual Dimension Center (VDC) Auberlenstr Fellbach Virtual Reality and Augmented Reality in der Logistik - Anwendungen - Integration Fördertechnik, Layout, Architektur - Kommissioniersysteme und Kommissioniervorgänge - Kommissioniervorgänge - Anlagentechnik - Vorab-Training - Fördertechnik Hardware-in-the-Loop - Kommissionierung (Pick-by-Vision) - Logistiksysteme (z. B. Kubus-Analyse) - Layout & Flussorientierung : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0)

2 Integration Layout, Architektur Integratives Gesamtmodell aus Gebäude, u.u. Gebäudetechnik, Betriebsmitteln, Logistikflächen, Transportwegen Virtual Walkthroughs Gruppenbegehungen Einplanung Luft, Licht, Beschallung in Simulationsmodellen möglich : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0) Integration Fördertechnik Einplanung und digitaler Test geometrisch-funktionaler Modelle der Fördertechnik Berücksichtigung von Materialfluss-Simulationssystemen für Ablaufdarstellungen (für Dimensionierung Puffer, Lager, Flächen natürlich vorab) : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0)

3 swerkzeug: der Fabrikplanungstisch Gleichzeitig 2D-Layout (Tisch) und 3D-Perspektive (Wand) kooperativ & einfach : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0) Überprüfung der Flussorientierung des Layouts Güterströme über das Layout gelegt Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0) : 3

4 Umplanungen neue Lager neue Fördertechnik neue Produkte über alte Fördertechnik eine der Fragen: Kollisionsfreiheit? 4 Möglichkeiten: sehr gute Dokumentation aller Ein- und Umbauten mock-ups, phys. Platzmodelle Laser-Scans Laser-Scan (Quelle: ScanTec3D) : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0) Umplanungen Möglichkeit 4: Augmented Reality (Erweiterte Realität) Einplanung neuer Gewerke in bestehende Strukturen Animation Betrachtung entlang der Störkanten: Prüfung auf Kollision Quelle: Volkswagen : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0)

5 Umplanung - Augmented Reality Geometrische Messfunktion möglich Quelle: Volkswagen : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0) Augmented Reality - und Evaluation Arbeitsplätze Ergonomie Erreichbarkeitsanalysen und Evaluation Abläufe Blick-/Arbeitsanalysen Quelle: Volkswagen : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0)

6 und Evaluation Wege und Abläufe Berücksichtigung Wege/Distanzen Berücksichtigung Entnahme und Einlagerung Berücksichtigung EDV-Bedienung : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0) mit VR, AR Vorab-Präsentation der Einrichtungen Vorab-Präsentation der Bedienung Vorab-Präsentation der Reparatur/ Wartung/Instandhaltung Vorab-Überprüfung von Bedienung, Arbeitsabläufen : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0)

7 mit VR, AR Vorteile realistische Abbildung komplexer Gesamtsysteme intuitiv, interaktiv und psychologisch hoher Einbezug der Trainierenden -> guter Transfer damit Reduktion Trainingszeit Training ohne Unterbrechung Realsystem Training und Analyse noch nicht existierender Prozesse Darstellung gefährlicher Situationen Probleme Datenaufbereitung Investkosten in VR-System Nutzen schwer quantifizierbar Gewöhnungszeit : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0) mit VR, AR Aufbau eines integralen Gesamtmodells aus Fabrikgebäudemodell und Fördertechnik Animation und Kollisionsprüfung reale Steuerung an digitales Modell: Hardware-in-the-Loop Platzierung Sensorik und Aktorik Test Steuerung und Sensorik Export Steuerungscode Quelle: tarakos : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0)

8 mit VR, AR Interaktive Anleitung: Wartung Instandhaltung Reparatur : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0) mit VR, AR Virtual-Reality-Monitoring zur Logistikplanung z.b. mit Tablet PC Anzeige von Beständen, Reichweiten, Lagerdauern, Quelle: Bracht, U.: Digitale Fabrik Stand und weitere Entwicklungen. In: Personaleinsatz, Simulation und Digitale Fabrik. BGHM, Mainz, : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0)

9 mit VR, AR Pick-by-Vision in-situ-hilfe bei der Kommissionierung mit Augmented Reality Einblenden Anweisungen, Artikelinformationen, Auftragsinformationen, Richtung und Lage der auszuwählenden Artikel : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0) mit VR, AR Pick-by-Vision: Sichten im Display Quellen: TU München : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0)

10 vereint als interdisziplinäres Thema Data Mining und Informationsvisualisierung Wie können sehr große und multidimensionale Datenmengen visualisiert und dem Benutzer interaktiv nutzbar gemacht werden? Fokus: interaktive Visualisierung und eine intelligente Komplexitätsreduktion Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0) : versucht, menschliche Kognition auf sechs Arten zu unterstützen: 1. kognitive Ressourcen erweitern: graphische Speicherung ergänzt menschliches Gedächtnis 2. Reduzierung der Suche durch Darstellung von vielen Informationen auf kleinem Raum 3. Unterstützung der Bildung von Mustern (z. B. Transformation Zeit -> Raum) 4. Unterstützung des einfachen Erkennens von ansonsten schwer herstellbaren Beziehungen 5. durch überwachende Wahrnehmung einer großen Zahl möglicher Ereignisse 6. flexibles Darstellungsmedium, welches die Exploration über einen wechselnden Parameterraum ermöglich : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0)

11 - Logistik Beispiel Kubus-Analyse: Achse ABC: Artikelbetrachtung nach Umsatz Achse XYZ: Artikelbetrachtungen nach Regelmäßigkeit des Abrufs. (XYZ-Analyse für Materialbedarfsplanung, Lagerplanung, Kalkulation) zeitliche Komponente (z.b. Umschlaghäufigkeit, Durchlaufzeit, Wiederbeschaffungszeit) gelb: just-in-time : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0) Logistik Kubus-Analyse: Verwendung der 3 Achsen als räumliche Achsen Großprojektion Erkennung von Ballungen, Mustern, Ausreißern Zuweisung von Artikeln und Gruppen : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0)

12 - Logistik Mapping auf Fabriklayout Darstellung der Materialströme In-Relation-Setzen zu Betriebsmitteln Überprüfung - Flussorientierung der Fertigung - unter Berücksichtigung nun weiterer Kriterien wie Wert, Regelmäßigkeit, DLZ : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0) Literatur VR/AR in der Logistik 1. Bernhard, Jochen; Wenzel, Sigrid; - Eine Taxonomie für Visualisierungsverfahren zur Anwendung in der Simulation in Produktion und Logistik in: Schulze, T.; Schlechtweg, S.; Hinz, V. (Hrsg.): Proceedings zur Tagung "Simulation und Visualisierung 2004", März 2004 Verlag: SCS, Erlangen 2004 S Dangelmaier, W.; Mueck, B.; Franke, W.: Mixed Reality in Lagerprozessen. In: Gausemeier, Jürgen; Grafe, Michael (Hrsg.): Augumented & Virtual Reality in der Produktentstehung. Paderborn: Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn, 2005 (HNI-Verlagsschriftenreihe), S Flaig, T.; Grefen, K.; Neuber, D.: Interactive Graphical Planning and Design of Spacious Logistic Environments. In: Bergamasco, M.; -ESPRIT-, Working Group 9122 (Hrsg.): Advances, Applications and Impact of Immersive Virtual Environments. Pisa/Italien, 1996, S Flaig, T.; Grefen, K.: Integrative Factory and Logistics Planning with Virtual Reality. In: Roller, D.: Simulation, Virtual Reality and Supercomputing Automotive Applications. Croydon/UK: ISATA, 1998, S Flaig, T.; Grefen, K.: Toolset for Integrative Factory and Logistics Planning. In: Baake, U.; Zobel, R.; Society for Computer Simulation International SCS (Hrsg): Concurrent Engineering. The Way Forward. European Concurrent Engineering Conference (ECEC), April 1998, Erlangen. Gent/Belgien: SCS Europe, 1998, S Mueck, B.; Höwer, M.; Franke, W.; Dangelmaier, W.: Augmented Reality applications for Warehouse Logistics. In: Abraham, A. u.a. (Hrsg.): Advances in Soft Computing. Soft Computing as Transdisciplinary Sience and Technology - Proceedings of the fourth IEEE International Workshop WSTST'05, Mai 2005, Muroran/Japan. Berlin u.a.: Springer, 2005, S Reif, R.; Günthner, W. A.: Untersuchungen zu Datenbrillen bei Kommissioniertätigkeiten. In: GfA (Hrsg.): Arbeit, Beschäftigungsfähigkeit und Produktivität im 21. Jahrhundert. Dortmund: GfA-Press, Reif, R.; Günthner, W.A.; Schwerdtfeger, B.; Klinker, G.:Pick-by-Vision comes on Age: Evaluation of an Augmented Reality supported Picking System in a real Storage Environment.Tagungsband Afrigraph 2009, , Pretoria, Südafrika. 9. Reif, R.; Günthner, W. A.:Pick-by-Vision: An Augmented Reality supported Picking System. Tagungsband zur WSCG 2009, , Pilsen, Tschechien. 10. Reif, R.; Günthner, W. A.: Pick-by-Vision auf dem Weg in die Praxis. Logistik für Unternehmen 11/ , S Reif, R.; Walch, D.; Günthner, W. A.:Evaluierung eines Augmented Reality unterstützten Kommissioniersystems. In: Schenk, M. (Hrsg.): "Virtual Reality und Augmented Reality zum Planen, Testen und Betreiben technischer Systeme" VR und AR Automotive. Magdeburg: Fraunhofer IFF, 2008, S Reif, R.; Walch, D.: Augmented & Virtual Reality Applications in the Field of Logistics. Tagungsband der 4. Intuition International Conference and Workshop, , Athen, Griechenland, S Reif, R.; Walch, D.; Wulz, J.: Einsatz von Virtual und Augmented Reality: Studie zur menschorientierten Simulation und im logistischen Umfeld. Studie aus dem Bayerischen Forschungsverbund Supra-adaptive Logistiksysteme (ForLog), August Schraft, R.D.; Neugebauer, J.-G.; Grefen, K.: Factory and Logistics Planning with Virtual Reality. In: Ahmad, M.M.; Sullivan, W.G. (Hrsg.) ; European Process Industries Competitiveness Centre, Middlesbrough: Flexible Automation and Intelligent Manufacturing. Proceedings of the Seventh International FAIM Conference Juni 1997, Middesbrough/UK. Wallingford/UK: Begell House, 1997, S Schwerdtfeger, B.; Reif, R.; Frimor, T.; Klinker, G.: Neue Techniken zur Informationsbereitstellung in der Kommissionierung. In: Günthner, W. A.. (Hrsg.): Neue Wege in der Automobillogistik. Berlin: Springer, 2007, S VDI-Gesellschaft Produktionstechnik; VDI-Gesellschaft Fördertechnik Materialfluss Logistik: Internet, E-supply Chain Management und Virtual Reality. Hochwirksame Erfolgsfaktoren effizienter Produktionslogistik. Düsseldorf: VDI-Verlag, 2001 (VDI-Berichte 1649) : Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering info@vdc.fellbach.de w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0)

13 Das Themengebiet interessiert Sie und Sie suchen nach Umsetzungspartnern? Sprechen Sie mit uns. VDC. Netzwerk für Virtual Engineering. Virtual Dimension Center (VDC) Auberlenstr Fellbach Tel.: Tel.: (0) (0) Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC Tel.: +49 (0) : 13