zurück

Virtual Reality: Neue Logistikwelten erleben

VR-Anwendungen treiben die Digitalisierung der Logistik voran. In einem riesigen virtuellen Erlebnisraum in Prag kommt die Technologie bereits zum Einsatz. Ein Beitrag von Sönke Kewitz.

virtual-reality-p3
Virtuell lassen sich Distributionszentren, Produktionslinien oder Verpackungsanlagen bis ins kleine Detail planen, prüfen und simulieren. (Bild: Virtuplex)

Optimal konzipierte Logistikräume verschaffen Unternehmen im Wettbewerb einen ausschlaggebenden Vorteil. Virtual Reality gilt als eine der Schlüsseltechnologien, um sämtliche Abläufe von Distributionszentren, Produktionslinien oder Verpackungsanlagen bis ins kleine Detail planen, prüfen und simulieren zu können. Die virtuellen Räume bieten den Nutzern vollständige und transparente Einblicke und eine effizientere Kommunikation. Im Ergebnis können Verantwortliche bei geringerem Risiko ihre Logistikprojekte schneller und günstiger umsetzen.

Zwar nutzen Unternehmen für die Entwicklung ihrer Produktions- oder Logistikumgebungen hochkomplexe Visualisierungssysteme, die späteren Nutzer werden dabei aber oft nicht berücksichtigt. Fehlt dieses zentrale Element, bleiben viele Probleme und Optimierungspotenziale geplanter Anlagen oft unentdeckt. Die computergestützte virtuelle Realität bietet hierfür eine Lösung. Gebäude, Strukturen und Abläufe lassen sich mit der Technologie produktiver umsetzen. Nicht zuletzt erfüllt die virtuelle Planungsmethode auch die Ansprüche der Industrie 4.0 nach intensiverer Verbindung von Menschen, Maschinen und Produkten.

Virtuelle Produktions- und Logistikprozesse

Um die VR-Technologie im Bereich der Lagerlogistik erforschen und anwenden zu können, kooperiert der Eigentümer und Entwickler von europäischen Logistikimmobilien P3 Logistic Parks mit Virtuplex. Der Virtual-Reality-Entwickler nutzt den kompletten P3 Park in Prag mit über 600 Quadratmetern als digitale Gestaltungsfläche. Gebäudedesign, Einrichtung und nachhaltige Lösungen für die Logistik lassen sich im virtuellen Raum entwerfen, darstellen und evaluieren. Unternehmen können nach individuellen Bedürfnissen ihre Lager gestalten und die Innenausstattung mit Regalen, Fertigungslinien und Robotik bestücken.

virtual-reality-3
VR-Labor im P3 Park in Prag. (Bild: Virtuplex)

Im dreidimensionalen Raum erleben Techniker, Manager und Kaufleute das in Echtzeit simulierte Geschehen mit VR-Brillen vom Stauverhalten bis zu den optimalen Förderwegen wie bei einer echten Anlage. Neben virtuellen Rundgängen in Prag können die Nutzer die digitale Umgebung auch vom Schreibtisch zu Hause erleben. Ein Team des Digitalen Produktionslabors (DPL) im Fachbereich Ingenieurwesen der Hochschule Koblenz untersuchte den Einfluss solcher VR-Technologien auf die Planung und Optimierung von Produktions- und Logistikprozessen. Die Forscher kamen zu dem Ergebnis, dass Darstellungen mittels Virtual Reality das Erkennen von Planungsmängeln und das Finden alternativer Lösungen deutlich erleichtern.

Vollautomatisierte Logistikzentren oder Automobilfabriken sind hochentwickelte und äußerst komplexe Gebäude. Die Investitionsrisiken dieser Projekte sinken deutlich, wenn die Anlagen bereits vor dem Bau begutachtet werden können. Außerdem sollte die Bedeutung von VR-Anwendungen für dringend benötigte Fachkräfte nicht unterschätzt werden. Gut ausgebildete Experten und junge Talente schätzen hochmoderne Arbeitsumgebungen.

High-End-Brillen für realistische Simulationen

Die Umsetzung der VR-Simulationsmodelle erfolgt in einem mehrstufigen Planungsprozess. Ein typischer Anwendungsfall ist die Umsetzung eines Logistikzentrums von den Vorarbeiten bis zur Realisierung. Projektverantwortliche und VR-Designer beschäftigen sich zunächst mit der Aufnahme des geplanten Gebäudes. Hierbei nutzen die Planer maßstabsgetreue CAD-Datensätze der Gebäudeplanung und entwickeln diese zu einem virtuellen Modell weiter.

Die Herausforderung in dieser Entwurfsphase liegt in der präzisen virtuellen Abbildung des Gebäudes und seiner Einrichtung. Der Immersionseffekt tritt bei VR-Modellen nur dann ein, wenn die Umgebung so exakt dargestellt ist, dass die Nutzer sie als real empfinden. Für eine angenehme und realistische Illusion, auch bei schnellen Bewegungen und komplexen Umgebungen, sind High-End-VR-Brillen notwendig, die 180 Bilder pro Sekunde anzeigen. Motion Sickness, eine Art VR-Seekrankheit, ist dadurch nahezu ausgeschlossen.

In dieses virtuelle Modell laden die VR-Designer dreidimensionale Einrichtungsgegenstände und animieren die Objekte nach verschiedenen Parametern. Waren bewegen sich automatisch über Förderstrecken, Regalbediengeräte nehmen Paletten auf und ordnen sie ein. Nutzer können währenddessen beispielsweise Förderbänder starten und anhalten. Die Leistungsfähigkeit und Belastbarkeit einer Anlage lässt sich in der virtuellen Anwendung schnell prüfen. Außerdem können Unternehmen ihre geplanten Logistiksysteme oder Fabriken nach realistischen Annahmen punktgenau takten.

T-Mobile setzt im Logistikpark in Prag bereits auf die virtuelle Arbeitsweise. Der Mobilfunkanbieter nutzt die virtuelle Realität zur Gestaltung, Visualisierung und Begehung neuer Shops, bevor die Bauarbeiten beginnen. Mitarbeiter und Kunden können umfangreiche und lebensnahe Prüfungen vornehmen und miteinander abstimmen. Früher standen nur technische Zeichnungen zu Verfügung und es dauerte normalerweise eine Woche, bis sich die Teams auf eine endgültige Version einigen konnten. Außerdem standen nach der Umsetzung manchmal aufwendige Nachbesserungsarbeiten an. Dank des VR-Erlebnisses spart das Unternehmen nicht nur Zeit und Geld, auch die Kunden profitieren – von ansprechenderen Shops.

Miniaturansichten und maximale Vergrößerung

Üblicherweise entwerfen die VR-Designer verschiedene Gebäudevarianten, die alle Beteiligten mittels A/B-Test bewerten. Hierbei vergleicht das Projektteam die Originalversion des Gebäudemodells mit einer leicht veränderten Alternativversion, um die optimale Ausführung zu ermitteln. Animierte Materialfluss-Simulationssysteme, Abmaße und Positionierung der Regalreihen, Lichtarchitektur oder Bodenbeschaffenheit lassen sich auf diese Weise anschaulich vergleichen und bis ins kleinste Detail anpassen. Durch Positionierungen und Verschiebungen von Förderstrecken, Hochregallagern oder anderen Gegenständen können Anwender sicher und einfach beurteilen, welche Ausgestaltungen für die weitere Modellierung in Betracht kommen. Miniaturansichten des Logistikzentrums erlauben die Prüfung des Gebäudes und dessen Umgebung, wie etwa Zufahrtswege und angrenzendes Gelände. Die favorisierte Modellvariante dient als Ausgangspunkt für die detaillierte Planung.

Während der Feinplanung prüfen integrierte Teams aus verschiedenen Fachrichtungen die virtuellen Prozessabläufe, Greifräume und Laufwege. Logistikmitarbeiter können sich am neuen Arbeitsplatz bewegen, Etiketten kleben, Kartons bereitstellen und anderen digitalisierten Tätigkeiten nachgehen. In der VR-Umgebung lässt sich einfach erkennen, wenn Regalebenen ergonomisch ungünstig angebracht sind oder ob es zu Kollisionen verschiedener Elemente kommt. Viele Probleme bleiben auf dem 2D-Plan oder im CAD-Modell unerkannt und tauchen plötzlich auf, wenn die Projektteams virtuell im Distributionszentrum oder an der Produktionsanlage stehen. Die so ermittelten Fehler und Ineffizienzen senken das Risiko für kostenintensive Korrekturen nach dem Bau einer Anlage. Das Ergebnis ist ein passgenaues Gesamtmodell aus Gebäude, Gebäudetechnik, Betriebsmitteln, Logistikflächen und Transportwegen.

Dieses Modell kann weiteren Projektverantwortlichen zur Prüfung vorgelegt und dem ausführenden Bauunternehmen zur Realisierung übergeben werden. Außerdem lässt sich das Gesamtmodell für weitere Planungen und spätere Ausführungs- und Wartungsarbeiten wiederverwenden.

Bereits heute bieten VR-Anwendungen also in der Logistik einen erheblichen Mehrwert – nicht erst in ferner Zukunft. Wer die Technologie jetzt zum Einsatz bringt, profitiert von effizienterer Kommunikation, optimierten Planungsvorgängen, Fernwartungen, digitalem Inszenieren und vielen weiteren Vorteilen. Der virtuelle Raum bietet Unternehmen etwa in den Bereichen E-Commerce, Automotive, Logistik und Industrie ein Werkzeug, mit dem die Nutzer ihre Wettbewerbsfähigkeit wirkungsvoll und kostengünstig ausweiten können.

Autor: Sönke Kewitz ist Geschäftsführer bei P3 Logistic Parks Deutschland.

08.02.2021