SIEMENS

Fast jeder hat die Vorzüge der virtuellen Produktplanung bereits kennen gelernt: etwa beim Kauf einer Einbauküche. Ob man selbst plant oder einen Fachverkäufer zu Rate zieht, mit einem Programm und den entsprechenden Bausteinen entsteht ein Modell der Küche auf dem Monitor. Mit wenigen Mausklicks kann es variiert werden. Das Ergebnis ist zumeist ein statisches digitales Bild.
Aber wie wäre es, wenn man dieses Bild von jedem beliebigen Winkel aus betrachten könnte und es mit schriftlichen Anmerkungen oder Geräuschen anreichern könnte? Oder gar mit Videoclips? 3D-Dokumentations- und Archivierungslösungen machen genau das möglich.
"Das wird auch für komplexe Produkte wie Motoren oder medizinische Geräte in Zukunft Standard sein", erklärt Sylvia Glas. Die Ingenieurin der Elektrotechnik leitet in der zentralen Forschung von Siemens, der Corporate Technology (CT), ein Pilotprojekt für Multimedia-Anwendungen in der Technischen Dokumentation.
Die Vorteile einer virtuellen Produktentwicklung sind vielfältig: "Vor allem werden viele Prozesse vereinfacht, abgekürzt und kostengünstiger", sagt Glas. Beim digitalen Engineering sind die Modelldaten bereits vor der Fertigung des Prototyps verfügbar. Und so können nicht nur Hochglanzbroschüren bereits gedruckt werden, wenn es noch gar nichts zu fotografieren gibt, sondern das Produkt wird auch auf dem Monitor so anschaulich vorgestellt, dass Vertriebsfachleute mit Fug und Recht vom "Look and Feel" desselben sprechen.
Vorreiter der virtuellen Industrialisierung sind die Luftfahrt- und die Automobilindustrie. Hier werden standardmäßig Modelle im Computer entworfen und mit virtuellen Simulatoren getestet, bevor erste Prototypen in der realen Welt entstehen. Die Kosten der Markteinführung eines neuen Modells verringern sich so drastisch, zum Teil um bis zu 50 %.
Allerdings funktioniert die schöne neue virtuelle Welt nur bei Produkten, die von Anfang an komplett am Computer konzipiert, entwickelt und visualisiert wurden. "Nur dann stehen alle Daten, die man für ein virtuelles Modell braucht, auch zur Verfügung", sagt Glas. Für das Pilotprojekt bei CT wählte ihr Team den Motor HT-direct aus, einen neuen Antrieb der Geschäftseinheit Large Drives im Sektor Industry, der mit einem Permanentmagneten arbeitet. Für diesen Motor liegen bereits alle Engineering-Daten digital und in 3D vor.

Interaktive Animation. Mit diesen Daten testete das Team von Sylvia Glas, welche bereits existierenden Programme am besten geeignet sind, virtuelle, räumliche Modelle zu generieren. "Wir entschieden uns unter anderem für das 3D PDF von Adobe, weil der kostenneutrale Adobe Acrobat Reader auf allen Office-Rechnern ein siemensweiter Standard ist", erklärt Glas. Schließlich würde niemand eigens ein spezielles Programm installieren wollen, das nur für ein einziges Produkt geeignet ist. Der Motor HT-direct existiert nun – dank der Arbeit des CT-Teams – komplett als interaktives, virtuelles Modell. Er kann auf dem Monitor von allen Seiten betrachtet werden. Eine 3D-Computeranimation zeigt sogar, wie der Motor aufgebaut ist.
Die Einsatzmöglichkeiten von 3D-Dokumenten sind weit gesteckt: Auch auf dem Feld der Medizin bringen sie viele Verbesserungen. Wie Sarah Witzig, Projektmanagerin für integrierte Datensysteme bei Siemens Corporate Research (SCR) in Princeton, USA, erklärt, müssen Mediziner beispielsweise einen Lungenscan zur Zeit noch auf eine CD übertragen, um ihn Kollegen oder Patienten zu übermitteln – und diese müssen über das entsprechende Programm verfügen. Aber wenn dieser Scan in einem 3D PDF von Adobe, also einem Standard-Format, vorliegt, kann er auf jedem Computer angesehen werden, mitsamt Anmerkungen.
Das neue 3D-Dokumentationssystem bei Siemens hilft auch dabei, Prozesse zu beschleunigen. Das gilt insbesondere – im Hinblick auf das Product Life Cycle Management – für Entwicklungszeiten bei Kleinserien, da hier Anlaufzeit und Fertigungsdauer sehr kurz sind. Zudem lässt sich der Umfang von Produktbeschreibungen, Gebrauchsanweisungen oder Ersatzteilkatalogen erheblich reduzieren; und weniger Text bedeutet auch geringere Übersetzungskosten.

"Virtuelle Modelle tragen erheblich zu Vereinfachungen bei und helfen damit nicht nur Kosten zu sparen, sondern auch Fehlerquellen zu minimieren", blickt Glas in die Zukunft. Video-Gebrauchsanweisungen für Montagearbeiten versteht sowohl der Facharbeiter in England als auch der in Japan. Interaktive Lehrgänge für Montageschritte oder Betriebsfunktionen kommen mit wenigen Worten und minimalem Übersetzungsaufwand aus. Sie können an jedem Standort der Welt verändert und neuen Entwicklungen angepasst werden. Auch das Innenleben eines Modells ist problemlos darstellbar, zum Beispiel wird die äußere Hülle mit einem Mausklick transparent.
Die neue 3D-Dokumentationstechnologie wird auch die Zusammenarbeit zwischen unterschiedlichen Geschäftseinheiten erleichtern: seien es Produktentwicklung und Fertigung, Marketing und Vertrieb, oder Bestellung, Abrechnung und Personalplanung. Doch zuvor müssen sich noch gemeinsame Standards herausbilden: "Wir arbeiten an Werkzeugen, mit denen wir Daten aus verschiedenen Systemen in Formate konvertieren können, die für die automatische Herstellung von 3D-PDF benötigt werden", erklärt Witzig.
Ein Format, das von diesen Werkzeugen profitiert, ist das JT-Datenformat, derzeit ein Standard für die Visualisierung und den Austausch von 3D-Daten. Es wird schon bald die Zusammenarbeit vereinfachen. Dieses Format ist eine Technologie von Siemens PLM Software, die Siemens selbst verwendet und die bereits bei vielen Unternehmen der Automobilbranche eingesetzt wird. So wie ihr reales Vorbild, besteht eben auch die virtuelle Welt aus vielen kleinen Puzzlesteinen, die sich nach und nach zu einem Bild vereinen.