Whitepaper VR und AR in der Luft- & Raumfahrt Einsatzgebiete - Techniken - Nutzen

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1 Whitepaper VR und AR in der Luft- & Raumfahrt Einsatzgebiete - Techniken - Nutzen 1

2 Anwendungen VR und AR in der Luftfahrt: Übersicht Produktentwicklung Produktgestaltung Designstudien Cockpit - Evaluation Simulation Fertigungsplanung Fabrik-/Montageplanung Fertigungsprozesse Telepräsenz / Teleoperation Präsenz an entferntem Ort mit VR - Unterstützung Prozessunterstützung Prozessunterstützung mittels Augmented Reality Training Inspektion & Wartung Flugsimulatoren Analyse & Simulation Simulation Räumliche Erfassung Visualisierung großer Datenmengen 2

3 Produktenwicklung Designstudien Virtuelle Mock-Ups für die Entwicklung Fehlererkennung und prävention Überprüfung Geometrie, Anordnung, Materialien, Farben, Licht Virtual Walkthroughs etwa in CAVE (Raumeindruck) Virtual Walkthrough in CAVE. 3

4 Produktenwicklung Designpräsentation Virtuelle Mock-Ups für die Präsentation Konfiguration Sonderausstattung frühe Kundenpräsentation und Kundeneinbindung Änderungsflexibilität Airbus Designstudie Quelle: Airbus Visualisierte Funktionen eines Flugzeugsitzes Quelle: Ethiopian Airlines 4

5 Produktentwicklung Produktgestaltung Optimierung der Raumausnutzung durch virtuelle Modelle Zugänglichkeitsanalysen: Verwendung von Menschmodellen Visualisierung von Messwerten Identifizierung von Sicherheitsproblemen Planung/Design Flugzeuginnenraum Quelle: Dassault Systems Zugänglichkeitsanalyse mit Menschmodell und Haptik. Quelle: Airbus 5

6 Produktentwicklung Cockpit-Evaluation Sichtfeldanalyse und -Optimierung Sinnvolle Anordnung der Anzeigen und Bedienelementen hinsichtlich Erreichbarkeit und Sichtbarkeit Evaluation der Funktionalität der Cockpitanzeigen Virtuelles Modell eines Cockpits zur Evaluation Quelle: TU Darmstadt 6

7 Produktentwicklung Simulation Produktoptimierung durch Simulationen der physikalischen Eigenschaften (z. B. Aerodynamik, Temperatur, mech. Belastung) Simulation extremer Situationen und Einflüsse, Unfälle Simulation Luftströmung einer F18 Software: FAST Quelle: NASA Simulation Space Shuttle + Träger Software: FAST Quelle: NASA Crash Simulation einer Boeing 767 Quelle: Purdue University 7

8 Fertigungsplanung Fabrik-/Montageplanung Fabrikplanung mit geometrischen Flugzeugmodellen sowie Montagevorranggraphen Dock- versus Fließfertigung Transport der Zwischenprodukte, Transportsystemplanung Bewegung Arbeitsbühnen Montage- / Fabrikplanung Quelle: Fairchild-Dornier Virtuelle Arbeitsplatzplanung Software: vistable Quelle: plavis GmbH 8

9 Fertigungsplanung Fertigungsprozesse Visualisierung Prozessabläufe: Fügen, Umformen, Lackieren, Gießen Vergleichende Visualisierung von Prozessalternativen Parameteroptimierung Reduktion Gewicht Erhöhung Qualität, Fehlererkennung, z.b. Kollisionserkennung Erhöhung Prozesssicherheit Visualisierung Prozessablauf Software: Robcad Quelle: Siemens PLM Visualisierung Gießprozesse. Quelle: Visenso 9

10 Prozessunterstützung Produktion, Bedienung, Wartung Mittels Augmented Reality (AR) Hinzufügung von Zusatzinformationen in die normale Sicht Arbeitsschritte, Anweisungen, Richtungen, Prozessdetails Vor-Visualisierung des Prozesses Muster-/Objekterkennung AR Einsatz: Kabelkonfektionierung. Quelle: Boeing AR Einsatz: Animation des Arbeitsschrittes AR Einsatz: Zusatzinformationen. Quelle: NASA 10

11 Virtual Training Üben von Inspektion, Wartung, Bedienung Training komplexer Tätigkeiten Simulation bestimmter (Rand-)Bedingungen AR- Training von Wartungsarbeiten im Weltraum. Quelle: NASA VR Training von Wartungs - & Inspektionstätigkeiten Quelle: NIAR 11

12 Virtual Training Flugsimulatoren sicheres Training für angehenden Piloten Simulation und Training von kritischen Situationen Sichtbehinderungen Virtuelle Einführung in neue Flugzeugtypen Flugsimulator bei Lufthansa Quelle: Lufthansa 12

13 Telepräsenz / Teleoperation Präsenz an entferntem Ort mit VR-Unterstützung Multimodale Präsenz über weite Distanzen z.b. über das Internet Fehlerbehebung & Wartung über zentrale, spezialisierte Stellen Advanced Cockpit (NASA): Fernsteuerung von Raumfahrzeugen mittels HMDs/Monitoren Advanced Cockpit Evaluation System Quelle: NASA Ferngesteuerter Roboter Rotex über virtuelles Modell Quelle: DLR 13

14 Analyse & Simulation Visual Analytics 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 Erkennen z. B. von Ballungen, Kreuzungen, Mustern, Tendenzen Galaxieverteilung des Universums Quelle: Universität Stuttgart Visualisierung von Luftfahrtverkehrsstrecken Quelle: Openflights.org Simulation Vulkanasche in der Luft Quelle: Met Office England 14

15 Analyse & Simulation Visualisierung Meßergebnisse NASA Stereo Mission : Stereoskopische Aufnahmen der Sonne zur Analyse Visualisierung von Messungen Quelle: EADS Satellit TanDEM X: Stereoskopische Vermessung der Erdoberfläche Stereoskopisches Bild der Sonne Quelle: NASA Satellit TanDEM X Quelle: DLR 15

16 Das Thema interessiert Sie und Sie suchen nach Umsetzungspartnern? Sprechen Sie uns gerne an: VDC. Virtual Dimension Center (VDC) Auberlenstr Fellbach 16