Die dritte Dimension
KHS realisiert 3-D-Anlagenplanung und geht mit Powerwall und 3-D-Laserscanning vollkommen neue Wege
Peter Hoffmann* Von der zweiten in die dritte Dimension – mit 3-D-Anlagenplanung hat KHS diesen Schritt vollzogen. Und damit einmal mehr Zusatznutzen für Unternehmen der Getränke-, Food- und Nonfood-Branche generiert. Gleichzeitig geht KHS mit Powerwall und 3-D-Laserscanning neue Wege in Zusammenhang mit einer virtuellen Anlagenbegehung. Neue Wege, die einerseits noch präzisere Einblicke in die Welt der Anlagen erlauben und die andererseits ein noch individuelleres und noch exakteres Agieren bei der Anlagenplanung zulassen. Von 2-D-Liniendesign zur 3-D-Anlagenplanung Bislang üblich: ein 2-D-Liniendesign. Hierbei wird Unternehmen der Getränke-, Food- und Nonfood-Branche im Grunde genommen eine Projektzeichnung zur Verfügung gestellt, welche die Sicht auf die gewünschte Linie ermöglicht. Vorteil bei der 3-D-Anlagenplanung: Die dritte Dimension ist hier mit einbezogen. Egal in welchem Maßstab eine Anlage dargestellt ist, stets geschieht die Abbildung sämtlicher in die Anlage integrierten Maschinen, Transporteure und aller weiteren Systemkomponenten im richtigen Verhältnis zueinander – in Hinblick auf Länge, Breite und Höhe der erforderlichen Schnittstellen. Ein lernendes System Bei der 3-D-Darstellung lässt sich beispielsweise einfach erkennen, wie sich die Steigung und Neigung von Transporteuren genau darstellt oder wie hoch die Reinigungsmaschine im Vergleich zu anderen Maschinen ist oder oder oder… . Damit erlaubt die 3-D-Darstellung die einfache Anpassung von Liniengegebenheiten an Gebäudeverhältnisse. Ein weiterer Vorteil: Bei 3-D-Planungen ist die Möglichkeit gegeben, nach und nach ein Expertensystem aufzubauen und in Planungsvorgänge mit einzubeziehen. So handelt es sich beim 3-D-System um ein lernendes System. Ein Beispiel dazu: Für eine neu zu planende Linie erfolgt die* Leiter Line Design, KHS AG, Dortmund, Tel.: 02 31/5 69-15 21 Eingabe, welche Behälter in welchen Abmessungen mit welcher Leistung zu verarbeiten sind. Das System erkennt in diesem Fall unter anderem umgehend, welche Steigungen und Neigungen bei den zu integrierenden Transportsystemen maximal denkbar sind. Das verkürzt einerseits die Planungsphase und eliminiert andererseits mögliche Fehlerquellen von vorne herein. KHS-Powerwall ermöglicht großflächige 3-D-Betrachtung Dass eine neu geplante Anlage sich in 3-D besser darstellen und vorführen lässt als in 2-D, versteht sich von selbst. Mit Hilfe der neuen KHS-Powerwall zeigt sich eine 3-D-Anlage nun besonders großflächig. Die technische Lösung, die hinter dieser Powerwall steckt: Hier spalten insgesamt 4 PC’s ein vorgegebenes 3-D-Anlagenprojekt über eine Software in zwei übereinander liegende unterschiedliche Bilder auf, die schließlich auf eine Leinwand projiziert werden. Für Überflieger und Bodenständige gleichermaßen geeignet Vor der Leinwand stehend erfahren die Betrachter ein „Anlagenerlebnis der dritten Dimension“, das es in sich hat. Ebenso wie bei 3-D-Kino üblich setzen Interessenten auch hier die spezielle 3-D-Brille auf, um die dreidimensionale Sicht zu erhalten. Mit Hilfe eines so genannten „Fly Sticks“ können sich Betrachter in die Anlage hineinnavigieren und durch ein Drücken von Funktionstasten und gleichzeitigem Bewegen des „Fly Sticks in die gewünschte Richtung innerhalb der Linie bewegen. Ein Gang durch die Anlage, bei dem die Maschinen z. B. auch vom Boden aus betrachtet werden können ist hier beispielsweise ebenso machbar wie ein „Überfliegen“ der Linie. Die langsame Bewegung ist ganz genauso möglich wie das zügige durch die Anlage schreiten. Zudem perfekt gelöst: der Rundumblick. So ändert sich der Blickwinkel des Betrachters auf eine Drehung des Kopfes hin. Es darf getauscht werden Die 3-D-Darstellung auf der Powerwall ist vor allem dann vorgesehen, wenn Unternehmen der Getränke-, Food- und Nonfood-Branche ihre georderte und geplante Linie noch vor deren Fertigung einer virtuellen Begutachtung unterziehen möchten. Vorteil: Sollte die eine oder andere Komponente virtuell doch nicht ganz so überzeugen wie zunächst gedacht, lässt sich das frühzeitig erkennen und dem entsprechend entgegensteuern. Neue Ideen können zügig in die 3-D-Darstellung integriert und wiederum in 3-D betrachtet werden. Die hohe Investitionssicherheit ist gegeben. Exakte Darstellung auch von Einzelmaschinen Wunschgemäß ist in die Powerwall-Darstellung neben der Betrachtung der Gesamtlinie auch eine Betrachtung einzelner Maschinen integrierbar. Dazu hat eine Verknüpfung mit einer 3-D-Präsentation der jeweiligen Maschine stattzufinden. Ob „Flug“ durch den Pasteur oder das genaue Ansehen sämtlicher Reinigungsstufen innerhalb der Reinigungsmaschine – all’ dem steht nichts im Wege. Visualisierung vor- und nachgeschalteter Lösungen Außerdem realisierbar: die Visualisierung der Anbindung von KHS-Anlagentechnik an vorgeschaltete Lösungen wie beispielsweise den Sirupraum oder nachgeschaltete Lösungen wie beispielsweise die Transport- und Lagerlogistik. So sind Schnittstellen von vorne herein erkennbar, einschätzbar und wenn nötig variierbar. Das ist Vorbedingung für eine ganzheitliche Planung. Auch die Einbringung will geplant sein Höchst genau lässt es sich vor der Powerwall auch bereits planen, wie die Einbringung von einzelnen Maschinen in das Unternehmen am besten vorzunehmen ist. An welcher Stelle können Großteile der Maschinen einfach in die für die neue Linie vorgesehene Halle transportiert werden? Wo genau liegen innerhalb der Halle die kritischen Stellen bei der Förderung von Einzelteilen zum vorgesehenen Maschinenstandort? Alles das lässt sich an der Powerwall visualisieren. Die präzise Vorbereitung auf die Einbringung einer neuen Linie in den Betrieb kann auf diese Art und Weise stattfinden. Was schließlich den äußerst zügigen Aufbau von neuer Anlagentechnik und damit verbunden die schnelle Inbetriebnahmephase begünstigt. Die perfekte Vorbereitung auf zu erwartendes Neues Um den gesamten technischen Stab eines Unternehmens mit neuer KHS-Anlagentechnik vertraut zu machen, bietet sich die gemeinsame virtuelle Begehung einer neuen Linie mittels Powerwall an. Eine portable Powerwall-Lösung ermöglicht das. So können künftige Anlagenbediener mit Entscheidern innerhalb des jeweiligen Getränke-, Food- oder Nonfood-Unternehmens über das neue Linienkonzept im Detail diskutieren. Und: Auftauchende Fragen jedes Einzelnen zu neuen technischen Lösungen lassen sich bereits im Vorfeld klären. Eine Vorgehensweise, die Mitarbeiter motiviert und Vorfreude auf „ihre“ Anlage zulässt. In einem nächsten Schritt denkbar: die Vorab-Schulung der Mitarbeiter an der Powerwall. 3-D-Laserscanning für allerhöchste Messgenauigkeit Ermitteln lassen sich die für eine 3-D-Animation an der Powerwall notwendigen Daten zu dem Gebäude, in das neue Anlagentechnik einzuplanen ist, auf unterschiedliche Art und Weise. Möglich ist beispielsweise die ausschließliche Aufnahme von Daten aus einer vorgegebenen Architektenplanung. Insbesondere wenn es sich bei dem Gebäude, in das die neue Linie integriert werden soll, um eine Halle mit zahlreichen kritischen Stellen wie beispielsweise wechselnden Höhenverhältnissen oder Einschnitten in die Hallenfläche handelt, empfiehlt es sich, vor der Erstellung der 3-D-Planung kritische Daten per 3-D-Laserscanning (ermöglicht 360°-Aufnahmen) nochmals zu überprüfen. Nur so ist schließlich eine Genauigkeit bis ins allerletzte Detail zu erreichen – sei es bei der Ausmessung leerer Hallenflächen oder bei der Ausmessung von einer mit Anlagentechnik voll bestückten Produktionshalle. Wobei die Ausmessung von Hallenflächen mit vorhandener Anlagentechnik im Vorfeld der Anlagenplanung immer dann von großer Bedeutung ist, wenn es sich bei einem Auftrag um den Austausch bestimmter Maschinen innerhalb einer Linie handeln soll. Beispiel: Die Integration einer neuen Füllmaschine. Vor der Ausmessung von Hallen mittels 3-D-Laserscanner geschieht die exakte Planung sämtlicher Messvorgänge und damit verbunden die Festlegung von Messpositionen anhand des Hallen-Grundriss-Plans. Zwischen 10 bis 30 Scannvorgängen sind für eine präzise Aufnahme des Ist-Zustands nötig. Jeder Messvorgang dauert zwischen 30 Sekunden und 3 Minuten. Innerhalb dieser Zeitspanne werden bis zu 21 Millionen Punkte aufgezeichnet. Aufgrund dieser Vielzahl an Punkten spricht man hier von einer Punktewolke. Im Anschluss an die Messungen gilt es Einzelscans zusammenzuführen. Auf diese Art und Weise entsteht schließlich ein höchst exaktes 3-D-Hallenbild. Ein 3-D-Hallenbild, in das sich die für den jeweiligen Betrieb vorgesehene Linie im virtuellen Raum nun auf das Perfekteste integrieren lässt. Gut zu wissen: Sechs Meter um den Laserscanner herum werden bei Durchführung von Scans von KHS stets abgesperrt. So geht für Bedienpersonen, die sich während des Scannings in der Halle befinden, keinerlei Gefahr von dem Laserscanner aus. Interessant ist die Durchführung eines 3-D-Laserscannings im Übrigen auch nach der Integration von neuer Anlagentechnik in den Betrieb. Vorteil hier: Dem Unternehmen wird im Anschluss an den Scanprozess eine „As built“-Dokumentation zur Verfügung gestellt, welche die neue technische Lösung in allen ihren Aspekten auf 3-D-Basis darstellt. Bei künftig gewünschten Umbauten oder bei einem künftig gewünschten Austausch bestimmter Maschinen hilft diese 3-D-Darstellung insofern als sich neue Ideen zügig in die aufgezeichnete 3-D-Animation integrieren und wiederum auf der Powerwall visualisieren lassen. Komplettplanung neuer Unternehmen einfach gemacht Mit 3-D-Anlagenplanung, Powerwall und 3-D-Laserscanning ist KHS auch für die Komplettplanung neuer Unternehmen bestens ausgerüstet. Gebäude, Logistik, technische Lösungen – alles lässt sich detailgenau darstellen. Bei exaktester Definition sämtlicher Schnittstellen. Neue Ära der 3-D-Anlagenplanung eingeläutet Insgesamt gesehen läutet KHS mit 3-D-Anlagenplanung und innovativen Instrumenten wie Powerwall und 3-D-Laserscanning, die hier konkrete Highlights darstellen, eine neue Ära der Anlagenplanung ein, die gegenüber Bisherigem ausschließlich Vorteile in sich trägt. Dabei unterstreicht innovative 3-D-Anlagenplanung KHS-Komplettanlagenkompetenz und verhält sich ganz gemäß dem KHS-Motto, das da lautet „Qualität auf der ganzen Linie“.
