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Smarte Lösungen – fünf Beispiele

In der Industrie 4.0 ist es möglich, sämtliche Daten der Wertschöpfungskette zu erfassen und zu analysieren. Hierdurch entstehen neue Möglichkeiten, frühzeitig Prozesse und Ressourcen mithilfe von Simulationen und virtueller Realität zu optimieren. Je früher eine Optimierung in dieser Kette erfolgen kann, desto mehr Zeit und Geld lässt sich sparen.

Unser Team konnte in diesem Bereich bereits in Projekten an der Schnittstelle zwischen Industrie und Forschung zahlreiche Erfahrungen sammeln.

Datengetriebene Optimierung von Packunsproblemen

Ein typisches Problem in der Industrie ist es, aus Wertstoffen Formen so auszuschneiden, dass möglichst wenig Verschnitt erzeugt wird. Mathematisch handelt es sich um ein Optimierungsproblem, das über Modelle sehr schwer und aufwendig zu lösen ist. Maschinelles Lernen bietet hier die Möglichkeit, diesen Vorgang nicht anhand eines Modells, sondern anhand der gesammelten Produktionsdaten zu verbessern. Wir konnten hier sowohl in der Möbelindustrie als auch für Laser-Schneidmaschinen erste Prototypen implementieren und die Ergebnisse umfangreich visualisieren.

Virtuelle Realität

Um CAD-Daten unter möglichst realen Bedingungen erleben und deren Ergonomie beurteilen zu können, wurden Schnittstellen entwickelt, mit denen CAD-Daten in eine Gameengine importiert werden können. Der Umgang mit Werkstücken und deren Montage kann so unter verschiedenen Vorbedingungen virtuell erprobt und optimiert werden.

Verbesserung von Sensorik

Mithilfe von Big Data Technologien und Algorithmen des maschinellen Lernens haben wir Sensoren verbessert. Für die Industrie wurde ein Modell entwickelt, welches das Schaltverhalten von Abstandssensoren optimiert. In einem aktuellen Forschungsprojekt mit dem Institut für Automation und angewandte Informatik entwickeln wir ein stochastisches Regressionsmodell für Low-Cost Umweltsensoren. Lesen Sie hier mehr zu diesem Projekt.

Darstellung eines Vulkanausbruchs

In Kooperation mit einer Forschungsgruppe am KIT realisieren wir eine innovative Darstellung von komplexen Simulationsdaten. Durch die Visualisierung und Sonifikation nehmen abstrakte Daten konkrete Gestalt an. Phänomene, die sonst im Verborgenen bleiben, werden in der Virtuellen Realität erlebbar. Lesen Sie hier mehr zu diesem Projekt.

Simulation von Fahrzeugphysik

Für eine virtuelle Realität entwickelten und implementierten wir ein realistisches Fahrzeugmodell innerhalb einer Gameengine. Die virtuelle Realität unterstütz Kunden und Berater bei einem Verkaufsgespräch. Das Modell ermöglicht es, die Auswirkung verschiedener Komponenten auf das Fahrverhalten zu simulieren.

Neben mathematischen Berechnungen sind sowohl die Darstellungen als auch die Kommunikation der Ergebnisse entscheidend. Dadurch erhalten Fachleute mit unterschiedlicher Expertise Zugang zu spezifischem Wissen. Auch für Kunden entstehen neue Möglichkeiten der Interaktion. Neue digitale Services und Produkte können angeboten werden.

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