Whitepaper VR und AR in der Logistik VDC-Whitepaper V… · 1 Whitepaper VR und AR in der Logistik Einsatzgebiete –Techniken - Nutzen Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Christoph Runde Virtual

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Whitepaper VR und AR in der LogistikEinsatzgebiete – Techniken - Nutzen

Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Christoph RundeVirtual Dimension Center (VDC)Auberlenstr. 1370736 Fellbach

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www.vdc-fellbach.de [email protected] Tel.: +49 (0) 711 58 53 09-0www.vdc-fellbach.de [email protected] Tel.: +49 (0) 711 58 53 09-0

www.vdc-fellbach.de [email protected] Tel.: +49 (0) 711 58 53 09-0© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 2

Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme

ProzessunterstützungVisual Analytics

Whitepaper

VR und AR in der Logistik

Planung

- Integration Fördertechnik,

Layout, Architektur

- Planung Kommissioniersysteme

und Kommissioniervorgänge

Schulung

- Kommissioniervorgänge

- Anlagentechnik

Inbetriebnahme

- Vorab-Training

- Fördertechnik

Hardware-in-the-Loop

Virtual Reality and Augmented Reality in der Logistik - Anwendungen

Prozessunterstützung

- Kommissionierung

(Pick-by-Vision)

Visual Analytics

- Logistiksysteme

(z. B. Kubus-Analyse)

- Layout & Flussorientierung

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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


Integration Layout, Architektur

Integratives Gesamtmodell aus

Gebäude, u.U. Gebäudetechnik,

Betriebsmitteln, Logistikflächen,

Transportwegen

Virtual Walkthroughs

Gruppenbegehungen

Einplanung Luft, Licht, Beschallung

in Simulationsmodellen möglich

Logistikplanung mit VR, AR

Quelle: TU München

Quelle: TU München

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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


Integration Fördertechnik

Einplanung und digitaler Test

geometrisch-funktionaler

Modelle der Fördertechnik

Berücksichtigung von

Materialfluss-Simulationssystemen

für Ablaufdarstellungen

(für Dimensionierung Puffer,

Lager, Flächen natürlich vorab)


Quelle: Fraunhofer IPA


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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


Planungswerkzeug:

der Fabrikplanungstisch

Gleichzeitig 2D-Layout (Tisch)

und 3D-Perspektive (Wand)

kooperativ & einfach



Quelle: Fraunhofer IPAQuelle: Fraunhofer IPA

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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


Überprüfung der

Flussorientierung des Layouts

Güterströme über das

Layout gelegt


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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


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)

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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


Umplanungen

Möglichkeit 4:

Augmented Reality

(Erweiterte Realität)

Einplanung neuer Gewerke

in bestehende Strukturen

Animation

Betrachtung entlang

der Störkanten:

Prüfung auf Kollision


Quelle: TU München

Quelle: Volkswagen

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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


Umplanung - Augmented Reality

Geometrische Messfunktion möglich


Quelle: Volkswagen

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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


Augmented Reality - Planung und

Evaluation Arbeitsplätze

Ergonomie

Erreichbarkeitsanalysen

Planung und Evaluation Abläufe

Blick-/Arbeitsanalysen


Quelle: Volkswagen

Quelle: TU München

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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


Planung und Evaluation

Wege und Abläufe

Berücksichtigung

Wege/Distanzen

Berücksichtigung

Entnahme und

Einlagerung

Berücksichtigung

EDV-Bedienung


Quelle: TU München

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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


Vorab-Präsentation der Einrichtungen

Vorab-Präsentation der Bedienung

Vorab-Präsentation der Reparatur/

Wartung/Instandhaltung

Vorab-Überprüfung von Bedienung,

Arbeitsabläufen

Schulung mit VR, AR

Quelle: TU München


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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


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

Schulung mit VR, AR

Quelle: TU München

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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


Aufbau eines integralen

Gesamtmodells aus Fabrik-

gebäudemodell und Fördertechnik

Animation und Kollisionsprüfung

reale Steuerung an digitales

Modell: Hardware-in-the-Loop

Platzierung Sensorik

und Aktorik

Test Steuerung und

Sensorik

Export Steuerungscode

Inbetriebnahme mit VR, AR


Quelle: tarakos

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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


Interaktive Anleitung:

Wartung

Instandhaltung

Reparatur

Prozessunterstützung mit VR, AR


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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


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, 27.5.2011

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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


Pick-by-Vision

in-situ-Hilfe bei der Kommissionierung mit Augmented Reality

Einblenden Anweisungen, Artikelinformationen, Auftragsinformationen,

Richtung und Lage der auszuwählenden Artikel


Quelle: TU München Quelle: TU München

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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


Pick-by-Vision: Sichten im Display


Quellen: TU München

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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


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

Visual Analytics

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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


Visual Analytics 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

Visual Analytics

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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


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)

Visual Analytics - Logistik

gelb: just-in-time

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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


Kubus-Analyse:

Verwendung der 3 Achsen

als räumliche Achsen

Großprojektion

Erkennung von Ballungen,

Mustern, Ausreißern

Zuweisung von Artikeln

und Gruppen




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Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


Whitepaper


Mapping auf Fabriklayout

Darstellung der Materialströme

In-Relation-Setzen zu

Betriebsmitteln

Überprüfung

- Flussorientierung der Fertigung

- unter Berücksichtigung nun

weiterer Kriterien wie

Wert, Regelmäßigkeit, DLZ




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Whitepaper


Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


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", 4.-5. März 2004 Verlag: SCS , Erlangen 2004 S.85-96

2. 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. 133-144

3. 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. 10-17

4. 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. 201-210

5. 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), 26.-29. April 1998, Erlangen. Gent/Belgien: SCS Europe, 1998, S. 288-292

6. 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, 25.-27. Mai 2005, Muroran/Japan. Berlin u.a.: Springer, 2005, S. 1053-

1062

7. Reif, R.; Günthner, W. A.: Untersuchungen zu Datenbrillen bei Kommissioniertätigkeiten. In: GfA (Hrsg.): Arbeit, Beschäftigungsfähigkeit und Produktivität im 21. Jahrhundert. Dortmund:

GfA-Press, 2009.

8. 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, 04.-06.02.2009, Pretoria, Südafrika.

9. Reif, R.; Günthner, W. A.:Pick-by-Vision: An Augmented Reality supported Picking System. Tagungsband zur WSCG 2009, 02.-05.02.2009, Pilsen, Tschechien.

10. Reif, R.; Günthner, W. A.: Pick-by-Vision auf dem Weg in die Praxis. Logistik für Unternehmen 11/12-2008, S. 62-65

11. 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. 251-260

12. Reif, R.; Walch, D.: Augmented & Virtual Reality Applications in the Field of Logistics. Tagungsband der 4. Intuition International Conference and Workshop, 04.-05.10.2007, Athen,

Griechenland, S. 61-69

13. Reif, R.; Walch, D.; Wulz, J.: Einsatz von Virtual und Augmented Reality: Studie zur menschorientierten Simulation und Prozessunterstützung im logistischen Umfeld. Studie aus dem

Bayerischen Forschungsverbund Supra-adaptive Logistiksysteme (ForLog), August 2007

14. 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. 25.-27 Juni 1997, Middesbrough/UK.

Wallingford/UK: Begell House, 1997, S. 958-968

15. 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. 487-500

16. 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)

Literatur VR/AR in der Logistik

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Whitepaper


Inhalt:

Planung

Schulung

Inbetriebnahme


VDC.Netzwerk für Virtual Engineering.Virtual Dimension Center (VDC)

Auberlenstr. 13

70736 Fellbach

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