Digital Twins made by INCAS: Echter Mehrwert für ein Batteriefabrik-Projekt eines deutschen Hightech-Maschinenbauers

Digital Twins mit Unreal Engine? Ja! Ein deutscher Hightech-Maschinenbauer mit umfassendem Technologieportfolio entwickelt für ein Batteriefabrik-Projekt hocheffiziente Maschinen und Prozesse zur vollautomatisierten Herstellung von Batterien der neuesten Generationen. An diesem Innovationsprojekt durfte auch INCAS Training beteiligt sein.

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Digital Twin Projekt die Zusammenfassung:

• In Zusammenarbeit mit einem deutschen Maschinenbauer hat INCAS Training und Projekte GmbH & Co. KG die Grundpfeiler für ein „Digital Twin“ Projekt entwickelt.
• Dabei wurden die Vorteile der Echtzeitgrafik von Unreal Engine 5 in Kombination mit Virtual Reality erfolgreich erlebbar gemacht.
• Ein “CAD to Unreal” Workflow ist entstanden, um zukünftige sich in Entwicklung befindliche Maschinen effizient importieren zu können.
• Eine voll vertonte “Guided VR Tour” des gesamten Produktionsprozesses wurde für Marketing- und Vertriebszwecke realisiert und eingesetzt.

Die Ausgangslage:

Angesichts der fortschreitenden Innovationen im Maschinenbau, insbesondere in der Herstellung von Batteriezellen für die Elektromobilitätsindustrie, hat der deutsche Maschinenbauer die INCAS Training und Projekte GmbH & Co. KG beauftragt, einen Fabrik Digital Twin mittels der Unreal Engine zu entwickeln. Ziel war es in dem geförderten Projekt eine realistische und interaktive 3D-Darstellung ihrer neuen Produktionsanlage zu schaffen. Die Konstruktionsabteilung arbeitet aktuell mit den bewährten professionellen Branchen-Softwarelösungen.

Bei zukünftigen Evaluierungsprozessen oder vorzeitiger Erprobung der Maschinen im simulierten Betrieb wurden mit dem Digital Twin Projekt die Möglichkeiten von Echtzeitgrafik-Workflows ausgelotet. Gleichzeitig bestand der Wunsch nach einem weiteren unmittelbaren Nutzen aus der Projektentwicklung, was zu einem Marketing- und Vertriebsableger der Anwendung geführt hat.

Die Entwicklung des Digital Twins:

Die Herausforderung bestand von Beginn an darin, einen nachhaltigen „CAD to Unreal“ Workflow mittels Datasmith umzusetzen, um CAD-Dateien effizient in die Unreal Engine zu importieren.  Das CAD-Team des Maschinenbauers sowie bei INCAS haben hierbei eng zusammengearbeitet. Wichtig war beispielsweise die Grundstruktur der CAD-Daten so vorzubereiten, dass die Datenpipeline einfach und vom Kunden unkompliziert genutzt werden kann. Dafür wurde neben der CAD-Daten Optimierung ein sogenanntes “Datasmith recipe” entwickelt, das, einmal angepasst, einen zukünftigen Import weiterer Maschinen stark beschleunigt und somit einen hohen wirtschaftlichen Nutzen bietet.

Zudem wurden direkt SIM-ready Assets von allen relevanten Standardkomponenten der Anlage entwickelt, die in zukünftigen Maschinen ebenfalls wieder Verwendung finden können. SIM-ready-Assets sind 3D-Modelle, die eine Echtzeit-Interaktionen mit ihren realen Gegenstücken ermöglichen. Entsprechende Schnittstellen vorausgesetzt.

Finalisiert wurde das Projekt mit einer grafisch aufwändigen und sehr realistischen Nachbildung der gesamten Produktionshalle auf Basis von BIM-Daten, sowie eine optisch ansprechende Visualisierung der Anlage inkl. eines voll funktionsfähigen Produktionsprozesses einer Batteriezelle.

Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des Projekts wurde gleichzeitig eine Marketing- und Vertriebsanwendung umgesetzt. Mittels Virtual Reality Technologie können Nutzende die Halle besuchen, eine voll vertonte Tour durch die Produktionsstätte erleben und sich anschließend selbstständig frei in der Halle und an allen Positionen der Maschine umsehen. Ein Highlight war die via KI synthetisierte Stimme des Verantwortlichen, sodass dieser seine Kunden persönlich durch die neue virtuelle Innovation führen kann, was ihm die Zeit für das Einsprechen der umfangreichen Texte erspart hat.

Zukünftige Erweiterungen:

Wie oft im Bereich der Projektentwicklung mittels Echtzeit-Engine und ihren vielfältigen Möglichkeiten, entstehen im Prozess viele weitere Ideen zur sinnvollen Verwendung der entwickelten Grundlagen.

Die Anwendung wächst einfach um weitere Maschinen. Dank Datasmith und guter CAD-Daten Vorbereitung kann das nahezu selbstständig und ressourcenschonend vom Kunden selbst umgesetzt werden.

Wir von der INCAS Training und Projekte GmbH & Co. KG sind dankbar für das Vertrauen und die gemeinsame Umsetzung. Es macht Spaß und ist sinnvoll, mit gleichgesinnten Innovationskräften zusammenzuarbeiten, um wirkliche Innovation zu erzielen. Die für dieses Projekt relevanten Technologien und Methoden lassen sich übrigens auch in unseren INCAS Unreal Schulungen erlernen – zum Beispiel im Kurs Unreal Engine Produktkonfigurator Power Bootcamp.