1.
© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC
Analyse Einsatz Virtueller Techniken in der Luftfahrt
Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Christoph Runde
Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach
Auberlenstr. 13
70736 Fellbach
www.vdc-fellbach.de
Bild: ESI

2.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
2
Virtual Prototyping Flugzeug Virtual Prototyping Fertigung Training Marketing
 Fabrikplanung: Zielfestlegung
o -
 Grundlagenermittlung
o Bestandsaufnahme
 Fabrik-Konzeptplanung
o Architektur, Mediensysteme
o Generalbebauung
o Layoutplanung
o Materialfluss, Logistik
 Fabrik-Detailplanung
o Arbeitsschutz, Arbeitssicherheit
o Automatisierungstechnik
o DMU Integration
o Fertigungsverfahren
o Fördertechnik
o Montageplanung
 Realisierungsvorbereitung
o -
 Realisierungsüberwachung
o Überwachung, Überprüfung
 Hochlaufbetreuung
o Inbetriebnahme Hochlauf
o Inbetriebnahme Training
 Projektabschluss
o Wissensmanagement
 Absicherung Design
o Formfindung, Gestaltung
o Haptik
 Funktionale Absicherung
o Virtual Mock-Up
o Funktionstauglichkeit Produkt
• Strukturmechanik,
Ermüdung, Crash
• Strömungsmechanik
• …
• Flugsimulation
• Ergonomie,Usability,
MMI Design
• Assistenzsysteme
o Abnahme:
• Virtuelle Zertifizierung
o Service:
• Dokumentation
• Reparierbarkeit, Wartbarkeit
o Herstellbarkeit
• Fertigbarkeit
• Montierbarkeit
• Baubarkeit
• Prozess-Ergonomie
 Training Produktion
 Training Benutzung
 Training Wartung
und Reparatur
 Marktforschung und Umweltanalyse
o Wettbewerbsanalyse
o Kundenanalyse
 Zielformulierung
o Unterstützung verschiedener
Zielindikatoren durch Virtuelle
Techniken
 Strategiefestlegung
o Virtuelle Techniken in der
Produktentwicklung
o Kundenintegration mit Virtuellen
Techniken
 Marketing-Mix
o Variantenentwicklung
o Virtuelle Techniken für Print, Web,
Point-of-Sales, Digital Signage in
der Kommunikation
o Virtual Sell-In, Virtual training und
Virtual Store in der Distribution
 Marketing-Kontrolle
o Virtual Store/Test/Training zur
Überprüfung der Zielerreichung
Produktion
 Assistenzsysteme
 Qualitätssicherung
und Dokumentation

3.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Bild: Ethiopian Airlines
Designstudie
in 3D
Bild: Uni Groningen
Designreview in einer
4-Seiten-CAVE
(Projektionsraum)
Designstudie
Flugzeugkabine
Virtual Prototyping Flugzeug: Absicherung Design
Formfindung, Gestaltung
 Design: Gestaltung von Gegenständen aller Art
nach Kriterien von Funktionalität (z.B. Ergonomie)
und Ästhetik [nach http://www.designlexikon.net]
 Designklassen [nach P. Gorb]:
o Produkt (z.B. Industriedesign,
Verpackungsdesign, Service Design)
o Information (z.B. Grafik-Design, Branding,
Mediendesign, Webdesign)
o Umgebung (z.B. Retail-Design,
Ausstellungsdesign, Innenarchitektur)
Bild: Airbus
3
VP Flugzeug

4.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Bild: Fraunhofer IPK
Bild: Immersion
Klappen-Simulator:
Programmierung Kraft-
Weg-Verhalten
Programmierbarer
Drehregler
Bedienschnittstelle
Virtual Prototyping Flugzeug: Absicherung Design
Haptik
 Qualitätsanmutung durch Haptik
 Anforderung: „blinde“ Bedienung (-> Blickabwendung)
 zentral:
o haptische Rückmeldung während Betätigung und
o Gewinnung ergonomisch verwertbarer Daten
zum Design von Betätigungshaptik
 haptisch freie programmierbare Schnittstellen erhältlich
 dort Drehknöpfe per Stecksystem auswechselbar
 Test des Einflusses von Knopf-Größe,
-Gewicht, -Form und -Materialität auf
das jeweilige Bedienverhalten
4
Bilder: Immersion
VP Flugzeug

5.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Virtual Mock-Up-Modell
für VR
Virtual Prototyping Flugzeug: funktionale Absicherung
Virtual Mock-Up
 digitales Gesamtmodell des Flugzeugs
 Berücksichtigung aller Planungsgewerke
MCA(major component assembly),
Innenausbau Elektrik, Hydraulik, …
 Kollisionsuntersuchungen
 Doppelbelegung von Bauraum
 interaktive Untersuchung flexibler Bauteile
(Kabel, Schläuche) möglich
 Mindestabstände
 Grundlage für Baubarkeitsuntersuchungen
(Ein-Ausbau-Untersuchungen)
Bild: Embraer
Bild: ESI
Bild: ESI
Interaktive Untersuchung
flexibler Bauteile (Kabel,
Schläuche) vor einer
VR-Powerwall
Interaktive
Schnittebenen-Führung
zur Untersuchung der
Bauräume
5
VP Flugzeug

6.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Virtuelle Vogelschlag-
Untersuchung
Virtual Prototyping Flugzeug: funktionale Absicherung
Funktionstauglichkeit – Strukturmechanik
 VR-Anwendungen: häufig Weiterverarbeitung (Post
Processing) von Daten aus der physikalischen
Simulation, etwa Computational Fluid Dynamics (CFD)
oder Finite-Elemente-Analyse (FEM)
o Steifigkeit
o Stoßbelastungen
o Schwingungen
o Crash
o …
 starker Einsatz von Interaktionsmetaphern
 Unterstützung lokales oder verteiltes kooperatives
Arbeiten mit VR
 Augmented Reality (AR) für Vergleiche
Modell – Versuch
Bild: CEI
Bild: Lauer & Weiss
Bild: ITV Denkendorf
Festigkeitssimulation
von Schraubverbindungen
Simulation einer biaxialen
Zugbelastung eines
Gewebes:
für den Einsatz von
Verbundwerkstoffen
6
VP Flugzeug

7.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Bild: CEI
Simulation des Ansaugens
von Schmutzpartikeln
beim Start der Triebwerke
Virtual Prototyping Flugzeug: funktionale Absicherung
Funktionstauglichkeit – Strömungsmechanik:
 Post Processing von Simulationsdaten aus der
Strömungsmechanik:
o Außenumströmung, Aerodynamik, Auftrieb
und Widerstand
o Wärmetauscher, Simulation des Kühlmoduls
o Elektromagnetische Felder, Hydraulik,
Emissionsausbreitung
o Klima, Klimageräte und Luftführungen
Fahrzeug-Innenraum: HVAC
(Heating, Ventilation and Air Conditioning)
o Thermisches Design, Thermoanalyse, Defrost
Aerodynamik-
Untersuchung am
virtuellen Prototypen
HAVAC- und
Atmungssimulation
mit Avatar
7
Bild: xx
Bild: CEI
Bild: CEI
VP Flugzeug

8.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Bild: Barco
Bild: Lufthansa
moderner Flugsimulator
bei der Lufthansa
Virtual Prototyping Flugzeug: funktionale Absicherung
Funktionstauglichkeit – Flugsimulation:
 Flugverhalten
 gefahrlose Offline-Erprobung neuer
Assistenzsysteme
 Test neuartiger
Mensch-Maschine-Schnittstellen
 Verhaltensforschung
 Head-up-Display-Entwicklung
 Design Informationsschnittstelle
 Design Reviews
 Akustik / NVH
 …
Bild: British Aerospace
VECTA Flight Simulator
(Ende 1980er Jahre)
8
Innenansicht
Flugsimulator
VP Flugzeug

9.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
ESIs Virtual Seat Solution:
Evaluation Sitzkomfort,
Bewertung Bein- und
Bewegungsfreiheit,
Absorption von
Vibrationen
Virtuelle Absicherung der
Display-Sichtbarkeit
Virtuelle Absicherung der
manuellen Erreichbarkeit
aller Bedienelemente
Bild: ESI
Bild: ESI
Bild: Optis
Virtual Prototyping Flugzeug: funktionale Absicherung
Funktionstauglichkeit – Ergonomie & Usability
 Frühe Überprüfung der Erreich- und Sichtbarkeit
von Bedienelementen
 Absicherung Sichtbarkeit sicherheitsrelevanter
Bedien- und Display-Elemente, Arbeitsschutz /
Arbeitssicherheit
 Virtuelle Prüfung des Komforts
 Betrachtung der ergonomischen Aspekte für
Altersklassen, Perzentile, Somatotypen
(Absicherung Produktfunktionalität für
großen Bevölkerungsteil)
 Betrachtung des Menschen als physische
Einflussgröße
9
VP Flugzeug

10.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Virtuelle Absicherung der
Erreichbarkeit und der
Bedienbarkeit mit
haptischem InterfaceBild: Optis
Virtual Prototyping Flugzeug: funktionale Absicherung
Funktionstauglichkeit – Ergonomie & Usability
10
VP Flugzeug

11.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
virtuelle Vorzertifizierung
von Flugzeugsitzen mit
der Virtual Seat Solution
(auch EuroNCA, JNCAP)
Virtual Prototyping Flugzeug: funktionale Absicherung
Bild: CEI
Bild: DLR
Virtueller Crashtest mit
3D-Dummy
11
Bild: ESI
Virtuelle Zertifizierung
 Ziel: Abnahme des Aspekte des Flugzeugs ohne
physischen Prototyp
 Luftfahrt:
o virtuelle Vorzertifizierung von Flugzeugsitzen
(nach EuroNCA, JNCAP, ChinaNCAP)
o numerische Experimente und Analyse schon
länger Bestandteil von Zulassungsprozessen
o für Aufprall-Simulationen (des Flugzeugs
oder Vogelschlag)
o Nachstellen von realistischen Umwelt-
bedingungen, die im Labor schwer
nachzustellen sind (Vibration, Temperatur,
Höhe, Umströmungsgeschwindigkeit, realer
Lastfall Flügel) Bild: DLR
Wasseraufprall (ditching)
eines Verkehrsflugzeuges
VP Flugzeug

12.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Bild: ESI
Bild: Virtalis
Virtuelle Überprüfung
Wartbarkeit in
direkter Interaktion
Ein-Ausbau-Untersuchung
mit Haptik
(Positionsvorgabe und
Force-Feedback über
mechanisches
Gelenkarmsystem)
Bild: ESI
Virtuelle Überprüfung
Wartbarkeit mit Avatar
Virtual Prototyping Flugzeug: funktionale Absicherung
Service – Wartbarkeit, Reparierbarkeit:
 Service Engineering: Überprüfung
Zugänglichkeit visuell und manuell
 Überprüfung Zugänglichkeit Baugruppen,
Verbindungselemente, Schmierstellen, etc.
- visuell,
- mit Händen und
- Werkzeug
 alle Varianten untersuchbar
 alle Perspektiven und Positionen
berücksichtigbar
12
VP Flugzeug

13.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Bild: Fraunhofer IPA
Simulation industrieller
Bauteilereinigung
Bild: Visenso
Simulation eines
Gieß-Prozesses
Bild: Visenso
Vergleichende Darstellung
verschieden eingestellter
Fräsvorgänge
Virtual Prototyping Flugzeug: funktionale Absicherung
Herstellbarkeit - Fertigbarkeit:
 Auslegung von Fertigungsverfahren: vielfach
eine komplexe räumliche Aufgabenstellung
 VR-Anwendungen: Post Processing von Daten
aus der CFD oder FEM
 simulative Auslegung von Fertigungsverfahren
 Analyse alternativer Fertigungsprozess-
Konfigurationen
13
VP Flugzeug

14.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Montage-Prüfung mit
2-Hand-Interaktion VR
Virtual Prototyping Flugzeug: funktionale Absicherung
Herstellbarkeit - Baubarkeit und Montierbarkeit:
 Virtuelle Umgebungen mit Kollisionserkennung
und Abgleitsimulation finden Einsatz bei der
Untersuchung von Montage und Demontage
 dazu wird die Position und Orientierung eines
ein-/aus-zubauenden Bauteils mit einem
räumlichen Eingabesystem vorgegeben
 Überprüfung Montagehilfen
 auch Einsatz von Geometrie-Prototyp (etwa
aus 3D-Druck), der an 1 oder 2 haptische
Endgeräte (Force Feedback) eingehängt ist
 Kollisionsausgabe akustisch, graphisch oder
haptisch
Bild: Optis
Bild: ESI
Bild: xxx
Subjektive Beurteilung
der Baubarkeit durch
interaktive Navigation
durch das Modell
Virtuelle Untersuchung
des Einsatzes von
Hebezeugen
14
Bild: ESI
VP Flugzeug

15.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Bild: Bharathiar University
Bild: Optis
Bild: ESI
Virtual Prototyping Flugzeug: funktionale Absicherung
Herstellbarkeit - Prozess-Ergonomie
(Produkt-immanent):
 Komfort- und Erreichbarkeitsanalysen
 Sichtbarkeitsanalysen
 Kollisionsüberprüfungen
 Realitätsnahe Bewegungssimulation
 Menschmodelle aus Anthropometrie-
Datenbank zur statistischen
Körperformdimensionierung
 Powerwall mit Flysticks
[aber: Akkommodationskonflikt]
 Einsatz von Head Mounted Displays
Ergonomie-
Untersuchungen über
direkte Interaktion in VR
15
Ergonomie-
Untersuchung mit
3D-Menschmodell
Überprüfung der
Montage-Ergonomie
mit Avatar, der über
einen realen Nutzer
mittels Motion Capturing
gesteuert wird
VP Flugzeug

16.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
 Phase 4 – Detailplanung
o Arbeitsschutz / Arbeitssicherheit
o Automatisierungstechnik
o DMU-Integration
o Fertigungsverfahren
o Fördertechnik
o Montageplanung
 Phase 5 – Realisierungsvorbereitung
 Phase 6 – Realisierungsüberwachung
 Phase 7 – Hochlaufbetreuung
o Inbetriebnahme: Hochlauf
o Inbetriebnahme: Training
 Phase 8 – Projektabschluss
o Wissensmanagement
Virtual Prototyping Fertigung: Übersicht
Fabrikplanung:
 Projektarten:
o Neuplanung einer Fabrik
o Erweiterung
o Reorganisation einer bereits
existierenden Fabrik
 Phase 1 – Zielfestlegung
 Phase 2 – Grundlagenermittlung
o Bestandaufnahme
 Phase 3 – Konzeptplanung
o Architektur/Mediensysteme
o Generalbebauung
o Layoutplanung
o Materialfluss/Logistik
16
VP Fertigung

17.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Virtual Prototyping Fertigung: Grundlagenermittlung
 Bestandsaufnahme: Informations-
beschaffung und -auswertung als
Grundlage für folgende Planungen
 Erstellung Mengengerüst für spätere
Ablaufsimulation
 bei Umplanung (Brown-Field-Projekte):
Dokumentation und Validierung aktueller
Realisierungsstand (CAD-Pläne,
3D-Dokumentationen usw.) und
Soll-Ist Abgleich zur Validierung
 simulative Machbarkeitsstudien für
geeignete Fertigungsverfahren
17
Bild: Scantec 3D
Laser-Scan einer
kompletten
Anlage
Bild: Visenso
Fließpressen:
Simulation
Bild: Scantec 3D
Mischdatenverarbeitung
Laserscan (grau) und CAD
(farbig) zur Vermeidung
doppelter Bauraum-
belegung
VP Fertigung

18.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Virtual Prototyping Fertigung: Konzeptplanung
 Generalbebauung: 3D-Variantenvisualisierung
von Generalbebauung und Fabrikgebäude
 Planung Gebäudeinfrastruktur
 Layoutplanung: Dimensionierung und
Strukturierung von Flächen und Lagern
(Groblayout) in 2D/3D mit interaktivem
Planungstisch: 2D-Layout auf Tischoberfläche,
3D an der Wand, interaktive Klötzchen zum
Platzieren von Objekten (Maschinen, etc.) auf
Tisch
 Absicherung durch Materialfluss- und
Logistiksimulation
 Virtual Walkthrough durch Fabrik
Bild: xxxxxxx
Bild: xxx
Bild: xxx
Entscheidungspunkte bei
einem Flugzeugbauer:
Dock- vs. Fließfertigung,
Transportsystem,
Arbeitsbühnen
18
Bild: Fh-PA
Visualisierung
Generalbebauung
Daimler Rastatt
Bild: VDC
Sitzung zur
Layoutplanung am
Fabrikplanungstisch
Bild: Fh-IPA
VP Fertigung

19.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Ermittlung Vorgabezeiten
durch Bearbeitung einer
VR-Szene (Montage
Motor); Einträge
erscheinen automatisch
in der linken Tabelle)
Simulation Fließpressen
Virtuelle
Arbeitsplatzplanung
mit: visTABLE®
Virtual Prototyping Fertigung: Detailplanung
 Planung Förder-, Montage-, Automatisierungstechnik
im Hinblick auf Effizienz, Sicherheit und Ergonomie
 virtuelle Inbetriebnahme
geometrisch-logischer Modelle
 Verfahrensabsicherung durch
Fertigungssimulation
 manuelle Montagetätigkeiten über
o 3D-Menschmodelle oder
o VR (Tracking, Motion Capturing)
nachbildbar
 Arbeitsschutz und Arbeitssicherheit:
Absicherung mit interaktivem 3D-Modell
 Integration in Fabrik-DMUs
o geometrische Integration
o funktionale Integration
o produktionstechnische Integration
Bild: xxx
Bild: Altran
19
Bild: Visenso
Bild: PlaVis
VP Fertigung

20.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Virtual Prototyping Fertigung: Realisierungsüberwachung
 Koordination, Überwachung und
Dokumentation der Realisierung
 VR für Soll-Ist-Abgleich des umgesetzten
Stands mit Mischdatenverarbeitung
(Laser-Scans vs. 3D-Konstruktion)
 AR –Überblendung Soll-Planung
über aktuellen Stand
 Ziele:
o Qualitätskontrolle
o Projekt-Controlling
(z.B. Abrechnung geleisteter Arbeiten)
20
Bild: Re‘flekt
AR-gestützte
Einplanung
neuer Objekte
in Bestand
Bild: TU München
AR-Einplanung in Bestand:
Fördertechnik
Bild: Scantec 3D
aus einem Laserscan
rückgeführtes 3D-Modell
VP Fertigung

21.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Bild: Fh-IPA
Bild: RIF
3D-Modell einer
automatisierten
Montagelinie
Hardware-in-the-Loop:
physische Steuerung
gegen virtuelles Modell
Bild: ESI
Bediensicherheit und
Handhabung lassen sich
frühzeitig am digitalen
Modell untersuchen.
Virtual Prototyping Fertigung: Hochlaufbetreuung
Inbetriebnahme: Virtual Ramp-Up
 virtuelle Auslegung Sensorik, Aktorik
 Vermeidung Kollisionen, Deadlocks
 Hardware-in-the-Loop-Simulationen
 Übertragung von Steuerungscode (Offline-
Programmierung) auf physische Anlagen
 Verkürzung Hochlaufzeit durch Simulations-
gestützte Vorab-Tests bei gleichzeitig
verbessertem Reifegrad der Planung von
Robotik und Automatisierungssystemen
Inbetriebnahme: Training
 [später: Folie „Training Produktion“]
21
VP Fertigung

22.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Virtual Prototyping Fertigung: Projektabschluss
 Bewertung des zurückliegenden Projekts und
Sicherung des erzielten Wissens
 Sicherung 3D-Geometriedaten aus Phase 2
(Grundlagenermittlung)
und Phase 6 (Realisierungsüberwachung)
 Sicherung Fabrik-DMU-Modell und
aller Simulationsmodelle aus Phase 4
(Detailplanung)
 Sicherung 3D-Wissensmanagementsystem
aus Phase 7 (Hochlaufbetreuung)
 4 Wissensarten in Virtuellen Umgebungen:
Positions-, Struktur-, Verhaltens-, Prozedurwissen
 4 Lernmöglichkeiten in Virtuellen Umgebungen:
räumliches, konzeptuelles, motorisches,
prozedurales Lernen
22
Bild: Fraunhofer IPA
Bild: VRMMP
Bild: VRMMP
Örtlichkeit und Aussage
einer Anzeige
Funktionsweise
eines Prozesses
Integrales
3D-Gesamtmodell aus
Layout, Fördertechnik
und Robotik
VP Fertigung

23.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Darstellung einer
Nachtszene im
Flugsimulator
Training – Benutzung
 Flugsimulatoren:
sicheres Training für angehenden Piloten
o Verständnis aller Anzeigen
o Bedienung, Handhabung
o spezielles Fahrzeugverhalten
o große Fahrzeuge, hohe Sitzpositionen
o unübersichtliche Fahrzeugbereiche
 gefahrlose Simulation und Training von
kritischen Situationen
 Sichtbehinderungen (auch Nachtsicht)
 Kommunikation mit anderen (zB. Flugwarte)
Bild: xxx
23
Bild: Halldale
Nutzung eines
FlugsimulatorsBild: Barco
Bild: Barco
Sphärische Projektion
für einen Flugsimulator
Training

24.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Blick in den Simulator
eines Flughafen-Towers
Training – Benutzung
 Simulatoren für Flughafen-Tower
und Leitstellen
o Verständnis aller Anzeigen
o Bedienung, Handhabung
o Arbeitsabläufe
o Überwachung und Erfassen der Situation
auf dem Flughafen (simulierte Fenster)
o Umgang mit Sichtbehinderungen
o Kommunikation (v.a. mit Piloten)
Bild: xxx
24
Bild: Barco
Blick in den Simulator
eines Flughafen-TowersBild: Barco
Bild: Barco
Blick in den Simulator
eines Flughafen-Towers
Training

25.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
haptisch unterstütztes
AusbautrainingBild: Haption
Virtuelles Reparatur-
Training mit Head
Mounted Display und
haptischem Interface
Interaktive
Reparaturumgebung
Training – Wartung/Reparatur/Instandhaltung
 Abläufe, Prozesswissen,
Beschädigungsgefahren
 Lernkonzepte:
Vorführen – Begleiten – Prüfen
 Werkzeugeinsatz
 alle Varianten
 alle Perspektiven
 [animierte] AR-Aufprojektion
(verdeckte Einbauten auf reales Fahrzeug)
Bild: xxx
25
Bild: NASA
Bild: Altran
Training

26.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Bild: Haption
Montagetraining in der
CAVE von PSA Peugeot
Citroën
Lackiertrainer
SimSpray
Training – Herstellung/Produktion
 bei Nicht-Verfügbarkeit von
Fabrik/Anlage/Gerät
 auch im Vorfeld
 gefahrlos (für Mensch und Maschine)
 ggf. kostengünstiger
 3D-basierte Operator-Training-Simulatoren
(OTS)
26
Bild: SimSpray
Bild: Optis
Montagetraining
mit Avatar, der über
einen realen Nutzer
mittels Motion Capturing
gesteuert wird
Training

27.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Bild: Altran/CenterlineDesign
Schemabild der
LASER-Projektion
Bild: Altran/CenterlineDesign
Fotoaufnahme
der Sicht auf die
Projektionsstelle
Produktion: Assistenzsysteme
LASER-Projektion
 zur Qualitätssicherung
 Anzeige der Montagepositionen
für Klammern, Kabelbaum
und weitere Systeme
 Führungsfunktion für das
Bohren und Ausschneiden
27
Produktion

28.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Bild: Testia
Montage einer Klammer
an der projizierten Stelle
Bild: Testia
Gesamtprojektion und
Anzeige des nächsten
Arbeitsschritts
3D-Erfassungs- und
Projektionseinheit
Produktion: Assistenzsysteme
Augmented-Reality-Projektion
 SART-Augmented-Reality-Projektionssystem
für
o Inspektion
o Qualitätssicherung (Soll-Ist-Abgleich)
o Installations-Anweisungen
o Anleitungen per Video-Projektion
(also Film mit Anweisungen)
 3D-Erfassungseinheit (Tiefenbildkamera)
dient zur Referenzierung der Projektion
relativ zum 3D-Objekt
Bild: Testia
28
Produktion

29.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Bild: Testia
DMU Browser mit
Führungsfunktion
Bild: Boeing
AR-unterstützte
Kabelbaum-Montage
mit Datenbrille (1992)
Verfolgung der
A350-Flügelbefestigung
Produktion: Assistenzsysteme
Tablet-PC-basierte Augmented Reality
 DMU-Viewer
 ortsrichtige Anzeige von Meta-Informationen
mittels AR über DMU
 ortsrichtige Anzeige von Produkt- und
Prozessinformationen mittels AR über DMU
Smart-Glasses basierte Augmented Reality
 seit langem Wunschvorstellung
 Hardware (Smart Glasses) aktuell noch nicht
praktisch einsatzfähig für Augmented Reality
Bild: Testia
29
Produktion

30.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Bild: xxx
Änderungen erfassen
Vergleich 3D-Scan
mit CAD
MCAx -Messarm
Produktion: Qualitätssicherung und Dokumentation
Scanning und Reverse Engineering
 MCAx: kleine bis mittelgroße Teile 3D-erfassen
 MCAx-Koordinaten-Messarm:
o präzise,
o zuverlässig,
o einfach zu verwenden
(manuell),
o transportabel
 7-Achs-Mess-System
30
3D-Scan nach CAD
Bilder: Altran/CenterlineDesign
Produktion

31.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Strukturtests
und -messungen
Struktur-Scannen
optischer Scanner
Produktion: Qualitätssicherung und Dokumentation
Scanning und Reverse Engineering
 K-Serie: mittelgroße bis große Bauteile erfassen
 tragbares System K-Serie Optisches Koordinaten
Messsystem
 keinerlei mechanische Einschränkungen:
frei aufstellen und gewünschte Punkte oder
Oberflächen erfassen
o Strukturtests und –messungen
o Schadensüberwachung
o Türverspannung
o Struktur-Scannen
31
Bilder:
Altran/CenterlineDesign
Produktion

32.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
optisches Messsystem
im Einsatz
Abweichungen von
Panels in 2 Achsen
optische
3D-Objekterfassung
Produktion: Qualitätssicherung und Dokumentation
Scanning und Reverse Engineering
 LASER Radar: großräumige Messtechnik
 keine Verwechslung benachbarter
Innenverkleidungen
 automatische Teilevermessung
 automatische Werkzeugvermessung
 Dickenberechnung
 Verifizierung des Profils der Außenhülle
 Skripte möglich für automatisches Vermessen
vieler Bauteile
32
Bilder:
Altran/CenterlineDesign
2D-Schnitt durch
3D-Scan des Flügels
Produktion

33.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Zusammenbau der MCAs
Bilder:
Altran/CenterlineDesign
Vermessung des Gesammenzusammenbaus
Laserscaneinheit
Produktion: Qualitätssicherung und Dokumentation
Scanning und Reverse Engineering
 iGPS– großräumliche Messtechnik
 MCA(major component assembly)-
Vorbereitung und –Montage
 MCA-Zusammenbau
 Verifikation der Aerodynamik
und Symmetrie
33
Produktion

34.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
gescanntes 3D-Modell
des Hubschraubers
Bilder:
Altran/CenterlineDesign
gescanntes 3D-Modell
eines Flugzeugteils
Surphaser
Produktion: Qualitätssicherung und Dokumentation
Scanning und Reverse Engineering
 Surphaser: großräumige Messtechnik
 der Surphaser scannt sowohl auf kurze als
auch auf mittlere Distanzen: 1m bis 130m
 damit geeignet für Reverse Engineering
 Submillimeter-Genauigkeit
 Scanrate von bis zu 1 Million Punkte pro
Sekunde
34
Produktion

35.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Marker-Positionen
Bilder:
Altran/CenterlineDesign
graphische Überlagerung
reale Perspektive und
3D-Computergraphik
Marker
Produktion: Qualitätssicherung und Dokumentation
Mobile CAD-Nutzung und Augmented Reality
 graphische Überlagerung realer Objekte mit
virtuellen 3D-Daten für Qualitätssicherung
 für Dokumentation: Screenshots
 papierlose Montage
35
Produktion

36.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Bild: Testia
graphische Überlagerung
umgesetzter Stand zu
Soll-Vorgaben
Bild: Altran/CenterlineDesign
Detaillierte Blick auf die
Stellplätze der
Servierwagen (Trolleys)
Fixierter Tablet-PC
mit AR-Szene
Produktion: Qualitätssicherung und Dokumentation
Einsatz von Augmented Reality
 Einsatz von Tablet-PCs: Kamera nimmt Reabild
auf; Anzeige des zusammengesetzten Bildes
auf dem Display
 ggf. Halterung zum Fixieren des Tablet PCs
 Soll-Ist-Abgleiche
 Anzeige noch fehlender Bauteile
 Aufnahme (Digitalisierung) neuen Wissens über
mobile Endgeräte (Kameraaufnahmen,
Sensordatenerfassung etc.); Ablage zwecks
Dokumentation und Teilen mit anderen (etwa über
Wissensmanagementsysteme und Soziale Medien)
 [Wissensarten in Virtuellen Umgebungen:
Positions-, Struktur-, Verhaltens- und
Prozedurwissen]
Bild: Altran/CenterlineDesign
36
Produktion

37.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Marketing: Virtuelle Techniken im Marketingprozess: 5 Schritte
37
1. Marktforschung und Umweltanalyse
 Wettbewerbsanalyse: Benchmarks
 Kundenanalyse
 Virtual Store
 Tests & Präsentation
 Kundendialog
2. Zielformulierung
 Auftragsabsicherung und
Mass Customization
 Kreativitätsunterstützung
 Kundenintegration mit VR
 Überwindung der Digitalen Kluft
 High-Tech-Image
3. Strategiefestlegung
 Virtual Engineering in der
Produktentwicklung
 Kundenintegration mit VR
4. Marketing-Mix
 Variantenentwicklung
 3D und VR für Print, Web,
Point-of-Sales, Digital Signage
in der Kommunikation
 Virtual Sell-In, Virtual Training und
Virtual Store in der Distribution
5. Marketing-Kontrolle
 Virtual Store/Test/Training zur
Überprüfung der Zielerreichung
VT im Marketing

38.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Blickanalysen:
Stereo-3D-Brille mit
integriertem Eye-TrackingBild: SensoMotoric Instruments
Untersuchung von
Wettbewerber-Produkten
mittels Reverse
Engineering
interaktiver Vergleich von
Innenausstattungs-
Varianten mittels
3D-Konfigurator
Marketing: Marktforschung und Umweltanalyse
 Variantenvergleiche in Vorfeld der
Erstellung physischer, haptischer
Prototypen (Ausdünnung Varianten)
 Produkttests und Akzeptanztests auf der Basis
virtueller Prototypen: Blickanalysen, Dialog,
Aufnahme Kritik und Anregungen
 geheime Tests neuer Produkte, verborgen vor
Wettbewerbern, gescheiterte Ansätze bleiben
vertraulich
 virtueller Kundendialog über 3D-Webplattformen
oder Virtuelle Welten
 statistische Auswertung zu Präferenzen
bei 3D-Konfiguratoren
 virtuelle Benchmarks: Vergleich eigener (noch
virtueller) Entwürfe mit Wettbewerbsprodukten Bild: Altran/CenterlineDesign
38
Bild: NIAR
VT im Marketing VT im Marketing

39.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Steigerung Kunden-
orientierung und
Kundenzufriedenheit:
Virtuelle Komfort-
Untersuchungen für die
Passagiere: entspricht das
Produkt den
Anforderungen des
Marktes?Bild: NIAR
Bild: Gravity
Innovationsfähigkeit:
kreative Arbeits-
umgebung in Form eines
Augmented-Reality-
basierten Sketchings
(mit GravitySketch)
Bild: ESI
Erhöhung Mitarbeiter-
Engagement: Integration
von Mitarbeitern in
Entwicklungsprozesse
Marketing: Zielformulierung
 die Zielerreichung im Marketing wird
anhand sog. Zielindikatoren gemessen
o Indikator Kundenzufriedenheit
o Indikator Kundenorientierung
o Indikator Innovationsfähigkeit
o Indikator Engagement / Zufriedenheit
Mitarbeiter
o Indikator Image
 Fragestellung: welche Beiträge können
Virtuelle Techniken zur Erreichung dieser
Zielindikatoren leisten?
39
VT im Marketing

40.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Bild: Ethiopian Airlines
Für gute
Kundenbeziehungen:
Design-Visualisierung
Interieur zur Sicherung
eines gemeinsamen
Verständnisses
Abschätzung der
Effizienz des Einsatzes
von Augmented Reality
Marketing: Strategiefestlegung
Strategie „überlegene, attraktive Produkte“
 Angebot tadelloser Produkte, die für ihren kompletten
Lebenszyklus entwickelt wurden: massives Frontloading
 Wunsch-Produkte des Kunden
 Minimierung von Produktrückrufen
Strategie „überlegene Kundenbeziehungen“
 Erstellung des Angebots gemeinsam mit dem Kunden
 Aufnahme aller Wünsche
 Unmittelbare Aussagen zu Machbarkeit,
Preis, Lieferzeitpunkt, …
Strategie „überlegene, effiziente Prozesse“
 VR/AR-basierte schnelle, sichere
Produktentwicklung, die alle relevanten
Aspekte berücksichtigt
Bild: Rapex
Bild: xxx
Produktrückrufe nach
Produktgruppen in der
Europäischen Union
40
Bild: Testia
VT im Marketing

41.
VP Flugzeug VT im Marketing
16.08.2018 Virtuelle Techniken in der Luftfahrt
VP Fertigung Training Produktion
Designdarstellung im
FlugzeugbauBild: ESI
Bild: bitmanagement
Produktkonfiguration
in 3D
Bild: ESI
Virtuelle Entwicklung
bei Boeing
Marketing: Marketing-Mix
Produktpolitik:
 Verfolgung Zielsetzungen Virtual Engineering
 längere Verfolgung erfolgversprechender
Produktvarianten in der Entwicklung
Kommunikation:
 Versorgung von Print, Web, PoS, Digital Signage,
Messepräsenz mit 3D-Daten für:
 (interaktive, animierte, kundenspezifische,
multimodale) Präsentation
 Reduktion Time-to-Campaign
 Reduktion Kosten für Cross Media Content
Distribution:
 Verkaufsunterstützung mit Virtuellen Techniken
(z. B. Konfiguration, Immersion)
41
VT im Marketing

42.
© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.
Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Christoph Runde
Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach
Auberlenstr. 13
70736 Fellbach
www.vdc-fellbach.de