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Physikbasierte Simulation im Maschinen- und Anlagenbau nicht mehr wegzudenken

20/01/2021

Physikbasierte Simulationen kennt jeder aus dem Spielebereich. Detailgetreue Darstellungen von Wesen und lebendige wirkende Welten lassen uns als Nutzer tief in das virtuelle Spiel eintauchen und die Realität vergessen. Dazu kommt noch, dass man interagieren, also den Spielverlauf aktive beieinflussen kann. Millionenbudgets fließen jährlich in die Weiterentwicklung solcher Spiele. Was haben aber diese Computerspiele und die Simulation z.B. iPhysics von machineering gemeinsam? Richtig, sie setzten auf dieselbe Technologie: den Physikkern.

Dr. Wünsch, der Gründer der Firma machineering, war bereits als Student fasziniert von der Spielewelt und hat sich zum Ziel gemacht, diese physikbasierte Technologie auf den Maschinen- und Anlagenbau zu münzen. Mit Erfolg: Seit 2009 existiert industrialPhysics, dass seitdem stetig ausgebaut und weriterentwickelt wird. Aber worin liegt nun der entscheidende Vorteil beim Einsatz einer physikbasierten Simulation.

iPhysics als 3D physikbasierte Simulation

Durch die Integration von CAD-Modelle im nativen Format in die Simulation können echte Maschinendaten verwendet werden. Und das auf Knopfdruck. Das bedeute, dass Änderungen am Modell sofort eingelesen werden, ohne dass größere Aufwendungen notwendig sind. So entsteht aus der Geormetrie ein sogenannter Kollossionskörper, dem nun physikalische Eigenschaften für das Bewegungsverhalten zugeordnet werden. Das jetzt entstandenen Simulationsmodell wird noch um Steuerungen erweitert, Roboter programmiert, Antriebe ausgewählt, Komponenten und Menschmodelle aus Bilbliotheken hinzugefügt und einer virtuellen Inbetriebnahme steht nichts mehr im Wege. 

Warum sich der Einsatz von Physiksimulation lohnt

Schnelle Modellbildung durch einfache Parametrierung von Gestalt, Masse / Trägheit und Reibung ist einer der großen Vorteile neben der realistischen Darstellungen der Anlage inkl. dem Maschinenverhalten. Hohe Abbildungsqualität ermöglicht Materialflussvorgängen wie z.B. Fördern, Palettieren, Ordnen, Stau und Gedränge von Prozessgütern im Detail zu prüfen. Der „Gut“-Ablauf und umfangreiche Problembetrachtungen bzw. Ausnahmebetrachtungen sind somit leicht möglich. Wenn jetzt noch eine VR oder AR-Brille zum Einsatz kommt, Kann die laufenden, virtuelle Anlage sogar in ein bestehende Halle gesetz werden. Das Zusammenspiel von Physiksimulation und AR ist eine unschlagbare Kombination, die enorme Potenziale für den Maschinen- und Anlagenbau bereit hält.

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