Digitaler Mock-Up in der Entwicklung von Produktionssystemen

Der Automobilzulieferer HELLA und das Fraunhofer IEM erforschen gemeinsam, wie digitale Technologien künftige Arbeitsweisen und -prozesse prägen. Dafür wird an dem Einsatz von Augmented Reality in der Planung von Montagearbeitsplätzen und -systemen gearbeitet. Der sogenannte Mixed-Mock-Up könnte in Zukunft nicht nur eine deutlich effizientere Arbeitsplatzplanung ermöglichen, sondern auch die Zusammenarbeit von Entwicklerteams revolutionieren.

HELLA produziert an weltweit verteilten Standorten Lichttechnik und Elektronikprodukte für die Automobilindustrie. In der Entwicklung der Produktionssysteme für Scheinwerfer und Heckleuchten arbeitet das Planungsteam derzeit mit der üblichen Methode des Cardboard- Engineering: Physikalische Mock-Ups, also Prototypen aus Pappe, dienen der kreativen, handwerklichen Auseinandersetzung mit einem zukünftigen Produktionssystem.

Einzelbestandteile wie Arbeitsflächen oder Schubladen lassen sich problemlos als Attrappe aus Pappe nachbauen, lange bevor die eigentliche Produktion der Scheinwerfer beginnt. Bei den Bauteilen der Scheinwerfer sieht das jedoch anders aus: Oft sind sie nicht ausreichend vorrätig oder stehen nur in einem alten Entwicklungsstand zur Verfügung. Ziel im Projekt ist es zunächst, digitale Abbilder von Werkzeugen und künftigen Scheinwerfer-Bauteilen mit Augmented Reality auf den Papp-Prototypen zu projizieren. Der reale Prototyp wird durch diese virtuellen Modelle zu einem Mixed-Mock-Up erweitert. Das Planungsteam bekommt dann die digitalen Informationen über eine Datenbrille angezeigt. Mit einem solchen Mixed-Mock-Up können Planungsszenarien immer in Kombination mit den aktuellsten Entwicklungsentwürfen durchgespielt werden.

Die Potentiale für eine frühzeitigere, effizientere und realitätsnähere Produktionssystemplanung liegen auf der Hand: Durch die virtuelle und dadurch direkte Verfügbarkeit der aktuellsten Bauteile und Werkzeuge in beliebiger Anzahl sowie den Zugriff auf eine Bibliothek mit Standard-Bauteilen werden Aufbau und Test von Produktionssystemen deutlich schneller und zuverlässiger. Zudem wird die Zusammenarbeit im Projektteam, aber auch die Kommunikation zwischen Produktion und Entwicklung deutlich verbessert. Konstrukteure können so beispielsweise direkt in den Aufbau des Mock-Up miteinbezogen werden, indem sie aktuelle Konstruktionsdaten liefern. Auch können Planungsszenarien beliebig oft wiederverwertet oder abgewandelt werden: Der Kreativität im gesamten Team sind durch die Technologie Augmented Reality keine Grenzen gesetzt.