Luft- und Raumfahrt-Anwendungen Virtual Reality & Augmented Reality: VDC-Whitepaper

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Dieses Whitepaper des Virtual Dimension Center Fellbach zeigt Einsatzgebiete, Techniken und Nutzen verschiedener Virtual-Reality- und Augmented-Reality-Anwendungen für die Luft- und Raumfahrt auf:
- Produktentwicklung
- Fertigungsplanung
- Telepräsenz / Teleoperation
- Prozessunterstützung
- Analyse & Simulation

Veröffentlicht in: Business
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Luft- und Raumfahrt-Anwendungen Virtual Reality & Augmented Reality: VDC-Whitepaper

  1. 1. Whitepaper VR und AR in der Luft- & Raumfahrt Einsatzgebiete - Techniken - Nutzen© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 1
  2. 2. Produktentwicklung Fertigungsplanung Telepräsenz Prozessunterstützung Analyse & Simulation Anwendungen VR und AR in der Luftfahrt: Übersicht Produktentwicklung Prozessunterstützung  Produktgestaltung  Prozessunterstützung mittels  Designstudien Augmented Reality  Cockpit - Evaluation  Training  Simulation  Inspektion & Wartung  Flugsimulatoren Fertigungsplanung  Fabrik-/Montageplanung Analyse & Simulation  Fertigungsprozesse  Simulation Telepräsenz / Teleoperation  Räumliche Erfassung  Präsenz an entferntem Ort mit  Visualisierung großer Datenmengen VR - Unterstützung© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 2
  3. 3. Produktentwicklung Fertigungsplanung Telepräsenz Prozessunterstützung Analyse & Simulation Produktenwicklung Designstudien  Virtuelle Mock-Ups für die Entwicklung  Fehlererkennung und –prävention  Überprüfung Geometrie, Anordnung, Materialien, Farben, Licht  Virtual Walkthroughs etwa in CAVE (Raumeindruck) Virtual Walkthrough in CAVE.© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 3
  4. 4. Produktentwicklung Fertigungsplanung Telepräsenz Prozessunterstützung Analyse & Simulation Produktenwicklung Designpräsentation  Virtuelle Mock-Ups für die Präsentation  Konfiguration  Sonderausstattung Airbus Designstudie  frühe Kundenpräsentation Quelle: Airbus und Kundeneinbindung  Änderungsflexibilität Visualisierte Funktionen eines Flugzeugsitzes Quelle: Ethiopian Airlines© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 4
  5. 5. Produktentwicklung Fertigungsplanung Telepräsenz Prozessunterstützung Analyse & Simulation Produktentwicklung Produktgestaltung  Optimierung der Raumausnutzung durch virtuelle Modelle  Zugänglichkeitsanalysen: Verwendung von Menschmodellen Planung/Design Flugzeuginnenraum Quelle: Dassault Systems  Visualisierung von Messwerten  Identifizierung von Sicherheitsproblemen Zugänglichkeitsanalyse mit Menschmodell und Haptik. Quelle: Airbus© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 5
  6. 6. Produktentwicklung Fertigungsplanung Telepräsenz Prozessunterstützung Analyse & Simulation Produktentwicklung Cockpit-Evaluation  Sichtfeldanalyse und -Optimierung  Sinnvolle Anordnung der Anzeigen und Bedienelementen hinsichtlich Erreichbarkeit und Sichtbarkeit  Evaluation der Funktionalität der Cockpitanzeigen Virtuelles Modell eines Cockpits zur Evaluation Quelle: TU Darmstadt© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 6
  7. 7. Produktentwicklung Fertigungsplanung Telepräsenz Prozessunterstützung Analyse & Simulation Produktentwicklung Simulation  Produktoptimierung durch Simulationen der physikalischen Eigenschaften (z. B. Aerodynamik, Temperatur, mech. Belastung)  Simulation extremer Situationen und Einflüsse, Unfälle Simulation Luftströmung einer F18 Simulation Space Shuttle + Träger Crash Simulation einer Boeing 767 Software: FAST Software: FAST Quelle: Purdue University Quelle: NASA Quelle: NASA© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 7
  8. 8. Produktentwicklung Fertigungsplanung Telepräsenz Prozessunterstützung Analyse & Simulation Fertigungsplanung Fabrik-/Montageplanung  Fabrikplanung mit geometrischen Flugzeugmodellen sowie Montagevorranggraphen  Dock- versus Fließfertigung Montage- / Fabrikplanung Quelle: Fairchild-Dornier  Transport der Zwischenprodukte, Transportsystemplanung  Bewegung Arbeitsbühnen Virtuelle Arbeitsplatzplanung Software: visTABLE® Quelle: plavis GmbH© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 8
  9. 9. Produktentwicklung Fertigungsplanung Telepräsenz Prozessunterstützung Analyse & Simulation Fertigungsplanung Fertigungsprozesse  Visualisierung Prozessabläufe: Fügen, Umformen, Lackieren, Gießen Visualisierung Prozessablauf  Vergleichende Visualisierung Software: Robcad Quelle: Siemens PLM von Prozessalternativen  Parameteroptimierung  Reduktion Gewicht  Erhöhung Qualität, Fehlererkennung, z.B. Kollisionserkennung  Erhöhung Prozesssicherheit Visualisierung Gießprozesse. Quelle: Visenso© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 9
  10. 10. Produktentwicklung Fertigungsplanung Telepräsenz Prozessunterstützung Analyse & Simulation Prozessunterstützung Produktion, Bedienung, Wartung Mittels Augmented Reality (AR)  Hinzufügung von Zusatzinformationen in die normale Sicht  Arbeitsschritte, Anweisungen, Richtungen, Prozessdetails  Vor-Visualisierung des Prozesses  Muster-/Objekterkennung AR Einsatz: Kabelkonfektionierung. Quelle: Boeing AR Einsatz: Animation des Arbeitsschrittes AR Einsatz: Zusatzinformationen. Quelle: NASA© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 10
  11. 11. Produktentwicklung Fertigungsplanung Telepräsenz Prozessunterstützung Analyse & Simulation Virtual Training  Üben von Inspektion, Wartung, Bedienung  Training komplexer Tätigkeiten  Simulation bestimmter (Rand-)Bedingungen AR- Training von Wartungsarbeiten im Weltraum. VR – Training von Wartungs - & Inspektionstätigkeiten Quelle: NASA Quelle: NIAR© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 11
  12. 12. Produktentwicklung Fertigungsplanung Telepräsenz Prozessunterstützung Analyse & Simulation Virtual Training Flugsimulatoren  sicheres Training für angehenden Piloten  Simulation und Training von kritischen Situationen  Sichtbehinderungen  Virtuelle Einführung in neue Flugzeugtypen Flugsimulator bei Lufthansa Quelle: Lufthansa© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 12
  13. 13. Produktentwicklung Fertigungsplanung Telepräsenz Prozessunterstützung Analyse & Simulation Telepräsenz / Teleoperation  Präsenz an entferntem Ort mit VR-Unterstützung  Multimodale Präsenz über weite Distanzen z.B. über das Internet  Fehlerbehebung & Wartung über zentrale, spezialisierte Stellen  „Advanced Cockpit“ (NASA):  Fernsteuerung von Raumfahrzeugen mittels HMDs/Monitoren „Advanced Cockpit Evaluation System“ Ferngesteuerter Roboter „Rotex“ über virtuelles Modell Quelle: NASA Quelle: DLR© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 13
  14. 14. Produktentwicklung Fertigungsplanung Telepräsenz Prozessunterstützung Analyse & Simulation Analyse & Simulation Visual Analytics  vereint als interdisziplinäres Thema Data Mining und Informationsvisualisierung  Wie können sehr große und multidimensionale Datenmengen Visualisierung von Luftfahrtverkehrsstrecken visualisiert und dem Benutzer Quelle: Openflights.org interaktiv nutzbar gemacht werden?  Fokus: interaktive Visualisierung und eine intelligente Komplexitätsreduktion  Erkennen z. B. von Ballungen, Kreuzungen, Mustern, Tendenzen Galaxieverteilung des Universums Simulation Vulkanasche in der Luft Quelle: Universität Stuttgart Quelle: Met Office England© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 14
  15. 15. Produktentwicklung Fertigungsplanung Telepräsenz Prozessunterstützung Analyse & Simulation Analyse & Simulation  Visualisierung Meßergebnisse NASA „Stereo Mission“:  Stereoskopische Aufnahmen der Visualisierung von Messungen Quelle: EADS Sonne zur Analyse Satellit TanDEM –X:  Stereoskopische Vermessung der Erdoberfläche Stereoskopisches Bild der Sonne Satellit TanDEM – X Quelle: NASA Quelle: DLR© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 15
  16. 16. Das Thema interessiert Sie und Sie suchen nach Umsetzungspartnern? Sprechen Sie uns gerne an: VDC. Virtual Dimension Center (VDC) Auberlenstr. 13 70736 Fellbach info@vdc-fellbach.de www.vdc-fellbach.de© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 16

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