Einfache Überprüfung der Fertigbarkeit im virtuellen Raum

Ausgangssituation

Die Energiewende stellt auch die Erzeuger traditioneller Wasserkraftanlagen vor immer neue Herausforderungen. Nicht nur ein möglichst großer Wirkungsgrad, sondern auch eine möglichst große Flexibilität im Betrieb und eine hohe Zuverlässigkeit sind entscheidende Kriterien bei der Entwicklung von Turbinen und Pumpen. Bei der Weiterentwicklung der hydraulischen Geometrie spielt neben den hydraulischen und mechanischen Eigenschaften auch die Fertigbarkeit eine große Rolle.

Bei der Beurteilung der Fertigbarkeit stellt die Zugänglichkeit für Schweiß- und Schleiftätigkeiten an Übergängen und Engstellen die größte Herausforderung dar. Da die Zugänglichkeitsprüfung im CAD-System nur mit großem Aufwand aussagekräftige Rückschlüsse zulässt, wird oftmals ein konservativer Ansatz bei der Auslegung gewählt. Die Anfertigung eines Kunststoff­modells verursacht neben Kosten auch eine entsprechende Vorlaufzeit, welche in der Angebotsphase selten zur Verfügung steht.

Daher wurde nach einer innovativen Lösung gesucht, die es erlaubt, frühzeitig Aussagen über die Fertigbarkeit hydraulischer Geometrien zu treffen.

Lösung

ANDRITZ hat eine Lösung für eine virtuelle Zugänglichkeitsprüfung in der eigenen VR-Umgebung Metris eXtended Reality (Metris XR) programmiert, die bereits erfolgreich für die Fernwartung bei Kundenanlagen eingesetzt wird.

In einer VR-Umgebung wird das Bauteil im Größenverhältnis 1:1 dargestellt, damit der VR-User die Zugänglichkeit realitätsnahe prüfen kann. Die zugrunde liegenden 3D-Modelle werden in einer SharePoint-Library abgespeichert. Auf einem VR-fähigen Endgerät wird die Anwendung gestartet, welche auf die Daten aus der SharePoint-Library zugreift. Als GUI (Graphical User Interface) wird ein VR-Headset mit Controller verwendet. In der VR-Umgebung kann das gewünschte Bauteil ausgewählt und dynamisch ausgetauscht werden. Position und Lage des Bauteils werden mittels Controller festgelegt.

Verschiedene Werkzeuge können geladen werden, mit welchen der VR-User mittels Controller die Zugänglichkeit prüfen kann. Die Werkzeuge sind mit denen in der Werkstatt verwendeten ident. Aktuell handelt es sich hierbei um verschiedene Schweißbrenner und Schleifmaschinen, welche aber ebenso wie die Bauteile dynamisch ausgetauscht werden können. Der VR-User kann die Werkzeuge in der virtuellen Umgebung mittels Controller verwenden, als würde er sie in der Hand halten. Er kann auch die relative Position des Werkzeuges zu seiner Hand einfach und intuitiv auf Knopfdruck mit dem Controller festlegen.

Zur Beurteilung der Zugänglichkeit kann ein Abbild des Werkzeuges im virtuellen Raum abgespeichert und auch aus einem anderen Blickwinkel betrachtet werden. So ist es einfach möglich, eine leicht zugängliche Position für Schweißnähte festzulegen.

Nutzen

Durch die Zugänglichkeitsprüfung in der VR-Umgebung kann unser Planungsteam bereits frühzeitig verlässliche Aussagen über die Fertigbarkeit komplexer hydraulischer Geometrien treffen. Es ist möglich, Kosten und Fertigungsaufwände besser und schneller abzuschätzen, womit eine Erhöhung der Planungsqualität erreicht wird. Gerade im Sonderanlagenbau, bei dem für jeden Auftrag kundenindividuelle Lösungen entwickelt werden, spielt eine adäquate Aussage über die Fertigbarkeit im frühen Entwicklungsstadium eine entscheidende Rolle.

Durch die einfach zu bedienende Lösung in der VR-Umgebung ist es möglich, die Fachkräfte, die in späterer Folge an den Bauteilen arbeiten werden, bereits in der Angebotsphase in die optimale Auslegung in Bezug auf Fertigbarkeit einzubinden. Sie erhalten einen möglichst realistischen Eindruck von den tatsächlichen Bedingungen am zukünftig zu bearbeitenden Bauteil. Die Verknüpfung der Erfahrung unserer Fachkräfte und der Anwendung digitaler Technologien bietet so die Grundlage für die erfolgreiche Zukunft von ANDRITZ.

Kurzvorstellung des Unternehmens

Der internationale Technologiekonzern ANDRITZ liefert ein breites Portfolio an innovativen Anlagen, Ausrüstungen, Systemen, Serviceleistungen und digitalen Lösungen für verschiedenste Industrien und Endmärkte. Nachhaltigkeit ist ein wesentlicher Bestandteil der Geschäftsstrategie und der Unternehmenskultur. Mit seinem umfangreichen Portfolio an nachhaltigen Produkten und Lösungen möchte ANDRITZ den größtmöglichen Beitrag zu einer nachhaltigen Zukunft leisten und seinen Kunden bei der Erreichung ihrer Nachhaltigkeitsziele helfen. In allen seinen vier Geschäftsbereichen – Pulp & Paper, Metals, Hydro und Separation – zählt ANDRITZ zu den Weltmarktführern. Technologieführerschaft und globale Präsenz sind wesentliche Eckpfeiler der auf langfristig profitables Wachstum ausgerichteten Unternehmensstrategie. Der börsennotierte Konzern hat rund 29.900 Beschäftigte und über 280 Standorte in mehr als 40 Ländern.

Autoren

Martin Katholnig, Josef Sauseng-Gütl

ANDRITZ AG
Stattegger Straße 18
8045 Graz
www.andritz.com

© StEP-Up

Weitere konkrete Lösungen zum Thema „Industrie 4.0“ aus der industriellen Praxis finden Sie in der StEP-Up-Publikation „Industrie 4.0 in der Anwendung. Konkrete Lösungen aus der industriellen Praxis.“