Neumarkt i.d.Opf. / Karlsruhe (25.08.2023) –
Video mit Michael Mohren, Leiter Prozessplanung bei DEHN SE: “Das VR-Tool vermittelt tatsächlich ein Gefühl für die Haptik schon in der Planung gerade auch beim Ergo-Check.”
Beim Blitzschutzspezialisten DEHN SE aus Neumarkt in der Oberpfalz wird bereits seit Oktober 2019 ein Virtual Reality-Tool in der Arbeitssystemplanung und der Fabrikplanung eingesetzt. Mit der fortschrittlichen Technologie können planerische Aufgaben im Team mit Kollegen, Kunden und Lieferanten besser und schneller erledigt werden.
VR im Einsatz bei der Produktionsplanung: “Betroffene zu Beteiligten machen.”
Genutzt wird die VR-Software XR-EASY des Karlsruher Startups R3DT GmbH, die es ermöglicht, Arbeitsplätze oder Fertigungslinien samt Produkt mit Hilfe der zur Konstruktion entwickelten 3D-CAD Daten auf Knopfdruck im virtuellen Raum als Prototyp zu präsentieren.
Mit einer handelsüblichen VR-Brille und einer einzigartigen Handtracking-Technologie ist es so binnen weniger Minuten für jeden möglich, mit den bloßen Händen in und an den 3D-Modellen zu arbeiten und intuitiv fachgerechte Änderungen vorzunehmen. Sobald also CAD-Daten einer neuen Fertigungslinie oder eines Arbeitsplatzes vorliegen, können Optimierungen beim Montageprozess eines neuen Produkts und zum Beispiel ein Ergonomiecheck am künftigen Arbeitsplatz vorweggenommen werden. Michael Mohren, Leiter Prozessplanung, sagt: “Die Leap Motion-Technik, die bei XR-EASY verwendet wird, ermöglicht einen super Einblick in die spätere Realität und vermittelt tatsächlich ein Gefühl für die Haptik schon in der Planung gerade auch beim Ergo-Check.”
Einsatzmöglichkeiten von Virtual Reality in der Arbeitssystemplanung und Fabrikplanung:
- Cardboard Engineering
- 3D-Konstruktion
- Ergonomie-Check
- Review und Feedback
- Mitarbeiterschulung
Entwicklung: Wie Arbeitsplätze mit VR ergonomischer entwickelt werden
In der Produktionsplanung des Blitzschutzspezialisten wird das VR-Tool nicht nur zum Review von Konstruktionsentwürfen ganzer Anlagen, Betriebsmittel und Arbeitsplätze eingesetzt, sondern schon zuvor: Das Arbeitsplatzmodell wird auf Basis der MTM-Planungsanalyse ermittelten Abläufe erstellt. Die Modelle befinden sich in einer Modellbibliothek und werden dann dementsprechend zusammengestellt. Erst im zweiten Schritt werden dann interne oder externe CAD-Zeichner involviert, die die dokumentierten Workshop-Ergebnisse übernehmen und mit CAD- Tools nachkonstruieren. Der klare Vorteil gegenüber herkömmlichen Cardboard-Workshops oder Tools, bei denen man “bei null” beginnen muss: Frühere Planungen, die als 3D-Daten vorliegen sowie Standard- und Zulieferteile dienen als Blaupause und können vorab in den virtuellen Workshop-Raum importiert werden.
D.h. die bisherige Erfahrung wird genutzt, um in mehreren, schnellen Planungsschritten die neuen Arbeitsplätze anzuordnen und im Anschluss Ergo-Checks durchzuführen. Letztere beinhalten unter anderem die Überprüfung und Optimierung der Greifräume und des Sichtfeldes der später dort arbeitenden Personen. So können sehr früh Anordnung und Arbeitshöhe der verwendeten Betriebsmittel sowie Material- und Greifbehälterbereitstellung am virtuellen Arbeitsplatz nach anthropometrischen Gesichtspunkten kontrolliert und angepasst werden. Die Möglichkeit, schon während der Betrachtung eines Konstruktionsentwurfes die Ergonomie eines Arbeitsplatzes bewerten und optimieren zu können, bringt für das Neumarkter Unternehmen große Zeitgewinne und für die Montageteams gesündere Arbeitsplätze.
Simulation: Montageablauf virtuell simulieren
Nach Abschluss der virtuellen Arbeitsplatzoptimierung werden die erstellten MTM-Planungsanalysen nochmals validiert und gegebenenfalls angepasst. Durch die Ablaufsimulation werden die ermittelten Methoden und Abläufe hinsichtlich Ausführbarkeit, Erträglichkeit und Zumutbarkeit geprüft. Die ermittelten Zeitdaten sind dadurch wesentlich realitätsnäher, was wertvolle Ressourcen schont und Zeit beim Hochlauf der Anlage einspart. Ein klassischer KVP-Prozess im späteren Betrieb wird nach Aussage Mohrens immer schwieriger, da die schnelle Abfolge der Projekte und die Time-To-Market kaum mehr Raum für weitere Optimierungen bietet. Daher ist es umso wichtiger den optimalen Zustand schon vor der Inbetriebnahme zu kennen und diesen als Zielgröße durch ein Shopfloor Management vor Ort zu verfolgen. Mit dem VR-Tool ist das jederzeit und überall möglich.
Review: Zusammenarbeit mit Betroffenen bei der Montageplanung
Die Einbindung Betroffener schon vor der Konstruktion der Arbeitssysteme wird mit Virtual Reality deutlich vereinfacht: Design Reviews in VR werden bei diesem Anwender in Gruppen von zwei bis sieben Personen im Besprechungsraum oder am Arbeitsplatz des Planers durchgeführt. Zudem sind virtuelle Besprechungen komplett oder teilweise als Onlinekonferenz möglich, da das virtuelle 3D-Bild aus der VR-Software über den Desktop-Bildschirm geteilt werden kann. Ganz neu kommt die Möglichkeit hinzu, VR-Sessions mit mehreren Headsets durchzuführen. Die VR-Nutzer können dabei an verschiedenen Standorten sitzen oder auch aus verschiedenen Unternehmen stammen.
Michael Mohren: “Am Anfang sagt jeder, das ist ein Spielzeug. Aber wer es dann mal ausprobiert hat, ist schnell begeistert und die Vorteile sind dann selbsterklärend.”
Durch den Einsatz von VR ist somit ein wesentlich früheres Feedback möglich als bei konventionellen Planungsabläufen. Unter dem Stichwort “Betroffene zu Beteiligten machen” hebt Mohren die Vorteile dieser Vorgehensweise hervor: Kolleginnen und Kollegen, die später mit den neuen Maschinen umgehen und die Arbeitsplätze benutzen, können auf diese Weise bedeutend früher Änderungswünsche einbringen oder Ideen einfach ausprobieren. Der Erfahrungsaustausch innerhalb des Tools ist sehr einfach, da Veränderungen in verschiedenen Entwicklungsschritten gespeichert und dadurch auch später noch nachvollzogen werden können. Alle Anmerkungen zu Gestaltung und Arbeitsablauf können direkt miteinander im virtuellen Raum getestet und bei Bedarf protokolliert werden.
VR-Vorteile im Überblick: Die Wirkung bei DEHN SE
- Gesteigerte Effizienz
Im Industrial Engineering geht es viel effizienter voran vor allem wegen der vereinfachten Möglichkeit für gemeinsame Reviews und Validierung der MTM-Analyse: Ideen aus dem Konstruktionsteam oder von Dritten können im VR-Modell konkret getestet und dokumentiert werden. Das erspart die zeitaufwändige Protokollierung von Besprechungsergebnissen.
- Weniger Meetings
Es sind insgesamt auch weniger Besprechungen nötig, da Maßnahmen sofort getestet wer- den können, die auf herkömmliche Weise erst planerisch konstruiert werden mussten, damit sie bei einer weiteren Besprechung bewertet werden konnten.
- Einsparung von Reisen
Genauso ergeben sich erhebliche Einsparungen bei Reisekosten, da Teilnehmer remote und zeitlich flexibler am virtuellen Modell an Besprechungen teilnehmen können. Reisen zu oder von Lieferanten erübrigen sich oft: Die Abnahme erfolgt bei zum Teil direkt in VR ohne persönliche Treffen.
- Schnellerer Umbau bestehender Anlagen
Auch bei notwendigen Änderungen bestehender Anlagen lässt sich das Verfahren wesentlich abkürzen: Vorgaben für ein abgeändertes Produkt aus der Konstruktionsabteilung werden zusammen mit den Praktikern an der Maschine im virtuellen Raum getestet. Das Ergebnis kann direkt in einem Umbau münden.
- Mehr Zusammenarbeit und Feedback
Früher bekamen Betroffene oft erst Zugang zu einem Arbeitsplatz, wenn dieser physisch auf- gebaut wurde. Infolgedessen bekam der Planer erst spät Rückmeldung über Probleme, die im laufenden Betrieb entstehen können. Bei einer in VR gemeinsam geplanten Anlage sind die Erfahrungen und Ideen der Praktiker schon eingearbeitet, bevor der Aufbau beginnt.
Unterstützung des KVP Durch eine höhere Anzahl virtueller Testläufe, die in der Realität nicht möglich wären, kann besser abgesichert werden, dass die Anlage schnell optimal läuft.
Frühzeitige Mitarbeiterschulung und Einbindung externer Geschäftspartnern
Neben den Erleichterungen im Konstruktionsprozess ergeben sich durch die Nutzung des VR-Tools weitere Vorteile. So kann eine Mitarbeiterschulung für neue Arbeitsplätze virtuell durchgeführt werden noch bevor die Anlage gebaut ist. Das spart Zeit beim Hochlauf. Auch eine Zusammenarbeit mit externen Beteiligten ist ohne Reiseaufwand möglich: Der virtuelle Raum kann von mehreren Personen an verschiedenen Orten gemeinsam betreten werden, vorausgesetzt alle sind im Besitz der aktuellen VR-Software. Falls nicht alle Beteiligten über die passende VR-Hardware verfügen besteht die Möglichkeit, am Bildschirm das Geschehen im virtuellen Raum aus der eigenen Kameraperspektive zu verfolgen.
Die Handtracking-Technologie ist ein Alleinstellungsmerkmal
Nach Mohrens Erfahrung ist durch die Integration von Handtracking-Technologie, also der Arbeit mit bloßen Händen im virtuellen Raum, die Hemmschwelle beim Einsatz von VR deutlich niedriger als mit anderen Systemen. Das umständliche Hantieren mit Controllern, einem Datenhandschuh oder gar das Einkleiden in einen speziellen Anzug schrecke Personen ohne intensive Erfahrung im VR-Bereich ab, so Mohren. Das VR-Tool des Karlsruher Softwareunternehmens dagegen werde sehr schnell verstanden und angenommen. Der intuitive Umgang mit dem System ist bei der Einbindung von Mitarbeitern und Geschäftspartnern äußerst hilfreich.
Michael Mohren: “Für Optimierungen an bestehenden Anlagen ist heute kaum Zeit, da meist schon das nächste Projekt ansteht.”
Zum Beispiel werden dadurch Änderungskosten minimiert, die ansonsten nach Rückkoppelung der Praktiker infolge des Hochlaufs entstehen. Das System hilft auch tradierte Konfliktlinien zwischen Konstruktion, Planung und Betroffenen aufzubrechen. Der gebürtige Schwabe Mohren spricht vom vorweggenommenen “Gscheidle Effekt”, weil die Erfahrung der Praktiker viel früher berücksichtigt werden kann.
Michael Mohren, Leiter Prozessplanung bei DEHN SE
Michael Mohren ist staatlich geprüfter Techniker für Automatisierungstechnik und Mechatronik. Er startete seine Berufslaufbahn in der Kunststoffbranche und wechselte später zur Automotive Zuliefererbranche in den Bereich Industrial Engineering. Als Berater und Projektleiter begleitete Mohren Verlagerungen, Entwicklung und Hochlauf von Fertigungs-, und Montagelinien bevor er für die Deutsche MTM-Vereinigung als MTM-Instruktor und Leiter des MTM-Trainingscenter in Stuttgart tätig war. Seit 2018 verantwortet Michael Mohren bei DEHN die Themen MTM und Ergonomie sowie Planung und Beratung in der Arbeitssystemgestaltung mit dem Ziel einer nachhaltigen Steigerung von Ergonomie und Effizienz.
DEHN schützt Menschen, Gebäude und Elektrogeräte vor Schäden
Die DEHN SE ist ein deutscher Mittelständler mit Sitz in Neumarkt in der Oberpfalz südöstlich von Nürnberg. Gemäß seinem Leitspruch “DEHN protects.” betätigt sich das Unternehmen seit über 110 Jahren im Bereich Elektrotechnik und hat sich auf Schutzlösungen und Dienstleistungen für äußeren und inneren Blitzschutz, für Überspannungsschutz, Erdung und Arbeitsschutz spezialisiert, die für Gebäude-, Energie- und Infrastruktur-Anwendungen maßgeschneidert werden. DEHN produziert selbst mit hoher Fertigungstiefe Komponenten, Geräte und Systeme an den Standorten Neumarkt und Mühlhausen. Das in vierter Generation geführte Familienunternehmen ist in über 70 Ländern präsent und erzielt mit weltweit etwa 2000 Mitarbeitern rund 300 Mio. Euro Jahresumsatz.
Für mehr Informationen: www.dehn.de
XR-EASY von R3DT: Virtual Reality für Engineering und Planung
Die R3DT GmbH bietet die benutzerfreundliche Virtual Reality (VR)-Software XR-EASY für den Alltag im Engineering und in der Planung. Anwender:innen können damit ohne Spezialwissen jederzeit und überall CAD-Daten per Knopfdruck virtualisieren. Jeder kann sich das VR-Headset aufsetzen und freihändig arbeiten. So werden 3D-Modelle binnen weniger Minuten wie in echt 1:1 erlebbar. Wesentliche Anwendungen liegen in der Arbeits- und Montageplanung inklusive Ergonomieuntersuchungen, in der Layoutplanung von Fabriken, Häuser oder Räumen sowie in der Entwicklung von Maschinen und Anlagen.
Für mehr Informationen: www.xr-easy.com
R3DT GmbH,
Achim Schneider,
achim@r3dt.com