EP3956750A1 - System und verfahren zur simulation von industrieprozessen - Google Patents
System und verfahren zur simulation von industrieprozessenInfo
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- EP3956750A1 EP3956750A1 EP20719636.1A EP20719636A EP3956750A1 EP 3956750 A1 EP3956750 A1 EP 3956750A1 EP 20719636 A EP20719636 A EP 20719636A EP 3956750 A1 EP3956750 A1 EP 3956750A1
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- EP
- European Patent Office
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- simulation
- Prior art date
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Classifications
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- G—PHYSICS
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- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
-
- G—PHYSICS
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- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41885—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by modeling, simulation of the manufacturing system
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Definitions
- the invention relates to a system and a method for simulating industrial processes.
- an assembly subassembly has a simulation unit which is arranged at an assembly station or in an adjacent room.
- the assembly group is simulated by the simulation unit.
- the assembly process is carried out by the fitter in real time after the
- control system enables automated, real-time reporting with interactive, hardware-independent visual representation of the entire value chain on the virtual control center from the aggregated measurement data in configurable and adjustable degrees of detail, whereby the system provides simplified representations of the aggregated data for users with and without technical training provides through company-specific adjustment options. This can be accomplished through an interactive, flexible data exploration mode or through exchangeable, configurable or adaptive process models.
- control system implements machine-learning approaches to promote automated problem recognition and to support people adaptively and interactively in finding a solution. This also enables previously unknown or company-specific performance indicators in the
- An augmented reality system for situation-related support of the interaction between a user and an engineering device can also be found in the document US 2002/0044104 A1.
- An augmented reality system with a mobile device for context-dependent insertion of assembly instructions is presented.
- the context-dependent insertion of assembly instructions with process-optimized assignment of the necessary work steps offers situation-related support through work processes.
- the invention is now based on the object of providing a system and method for simulating technical industrial processes, which enables cost-effective simulations taking into account current technical systems by means of technical means.
- a system for simulating industrial processes comprises at least one server and at least one screen device coupled to the at least one server, a virtual platform program with at least one visualization level, which is stored executable on the at least one server, the virtual platform program being displayed and designed on the at least one screen device is to be used by several users at the same time, a virtual smart object library, whereby the smart object library is integrated into the virtual platform program and is designed for both existing and newly created objects and / or processes of reality due to a creation process to provide a user of the system at least partially as respective virtual objects on the at least one visualization level.
- the system is designed to display the interactions of the virtual objects with one another at least partially by means of components from augmented reality / virtual reality and / or components from mixed reality.
- the system has at least one interface program, which is stored executable on the at least one server and which is designed for virtual objects and / or interactions of the virtual objects with one another, at least partially in flow routines of at least one that can be coupled to the system
- Information systems are traceable and can be implemented automatically. In this way, it is possible to establish a reference to real existing information systems during the simulation of industrial processes, so that the simulation process and the associated planning activities can be carried out more efficiently and thus more cost-effectively.
- the people involved no longer have to come together in one place, but can virtually connect to the simulation from their respective location, for example in the form of a process workshop. This can be similar to having a video conference, for example known technologies such as Skype.
- the use of the virtual platform for example in the form of any common software for virtual reality, offers the possibility of complex situations of objects of reality, which in the respective
- Industrial processes exist and are intended to be visualized and thus to simulate reality. This means that the people involved do not need any transfer to understand the situation, but can instead focus directly on the problem points.
- the term industrial process is to be interpreted broadly and thus includes all processes and physical objects that can be found at an industrial location. For example, both the actual industrial production with all of the real objects and process sequences provided therein, as well as associated therewith, can be meant
- hand-held scanning devices are simulated virtually so that these processes can be represented. This can include reporting as well as
- the system presented enables a connection to existing IT systems in real time, at least in part, so that the virtual simulations and the complex processes already work with information systems of reality in the form of, for example, existing ones
- Standard software solutions can be connected or coupled so that the effects of actions can be traced and automatically implemented in parallel both in virtual reality and in real information systems. It is conceivable that the
- Interface is provided at least partially by at least a sub-area of the smart object library or the objects stored therein and / or at least partially provided by at least one function of at least a sub-area of the smart object library or the objects stored therein. It is thus possible to store the objects stored there by means of provided work routines within the smart object library in such a way that at least partially at least a partial area of the provided interface is thus mapped.
- the objects stored in the smart object library can also be created during the application or objects that have already been created can be used accordingly. These can, for example, have been created at least in part beforehand by a user himself or, for example, be loaded from a commercial product.
- the system provides, for example, that added objects are prepared and / or adapted accordingly for use.
- the term smart object Library to be understood in such a way that a special form of objects are provided accordingly so that the interface explained above can be used.
- the industrial processes simulated in the system can be represented accordingly in the real information systems and can also be executed there in such a way that corresponding follow-up activities in these IT systems or based on the
- Simulations triggered command chains or general work routines and their results can be understood by the users. This is possible in real time, for example, whereby it is conceivable that results triggered and generated in the IT systems connected via the interface can be displayed as such as a result (or several results) of the simulation, so that normal operation is based on the activity presented of the connected simulation system are not impaired.
- the library provided in the system enables any type of interactions between objects to be simulated.
- a preselection of objects can be provided as well as the possibility of adding and designing new objects.
- the objects can be at least partially visualized graphically in the virtual platform.
- the knowledge that is newly created by means of the simulation with the presented system for example the knowledge of the arrangement and characteristics of the virtual objects (which can also be referred to as smart objects) as well as their interactions with one another or their behavior in the respective
- the respective other instance can be configured automatically.
- the provided interface can also be used to provide structures provided by IT systems for setting up the simulation so that mutual influencing is made possible at this point. Via the interface, on the one hand, the simulation of a sequence of actions in the respective
- Trigger information systems and on the other hand, already existing process routines or instructions in the respective information systems can at least partially as a basis for actions to be generated in the system in the form of simulations of
- the intended interface enables a connection from the simulations, starting with the creation of the individual objects themselves to the respective interactions of these objects with one another, to the respective information systems, so that in addition to the actual virtual simulation, a corresponding insight into effects and actions and / or sequence routines in the existing information systems is made possible.
- the use of technologies around components of Augmented Reality / Virtual Reality and / or components of Mixed Reality can make the aforementioned advantages even more directly perceptible for the respective user and thus also understandable.
- the interface program can also be used to convert further knowledge gained with these technologies into the previously presented information Processes flow in, so that an even more efficient and thus more cost-effective procedure is made possible by means of the system.
- Another preferred embodiment of the invention provides that a method for simulating industrial processes is provided.
- Such a method comprises the following steps: operating a system according to claims 1 to 9, operating a virtual platform program with at least one visualization level on at least one server of the system, wherein the virtual platform program can be displayed on a screen device and is designed by several users at the same time to be used
- the smart object library being integrated into the virtual platform program and designed for both existing and newly created objects and / or real-world processes due to a creation process by a user of the system, at least partially to be provided as respective virtual objects on the at least one visualization level due to a creation process by a user of the system.
- the method comprises the following further steps: providing and activating system-internal components of augmented reality / virtual reality and / or system-internal components of mixed reality, representation of interactions of the virtual objects with one another at least partially by means of the system-internal components of augmented reality / virtual reality and / or components of mixed reality, operating at least one interface program in the system, the interface program being designed virtual objects and / or interactions of the virtual objects with one another at least partially in flow routines of at least one information system that can be coupled to the system of objects corresponding to the virtual objects to transfer reality and / or to provide these process routines and / or objects from the at least one information system for simulation purposes in the system, so that effects of the action in parallel both in Virtua l Reality as well as real information systems can be traced and implemented automatically.
- the aforementioned advantages for the system also apply to the method presented, insofar as they can be transferred.
- Time are accessible to other users and can be changed by them and saved as a new version. Actions are therefore all activities that are provided in connection with the creation and implementation of the simulation. In addition to the people who design and carry out the simulation, other people can also be guaranteed insights into these simulations at any time. So can then
- documentation of the simulation can be continuously documented in the form of workshop results, so that all aspects of the simulation can be made accessible to different users at different locations at a later point in time.
- people who were unable to participate in a workshop or the simulation can catch up on the simulation carried out at any time and experience the entire simulation and thus also comment.
- Comments can be marked directly or saved as a new process variant.
- the IT systems integrated via the interface and their interim results can also flow into this documentation or can represent a part of this documentation. It is also conceivable that a history of this representation in the IT systems is made available to a group of users as a partial result in the documentation in order to be able to better assess possible potential for improvement. It is intended that simulations already carried out with the integration of the
- the system is also designed to interactions of the virtual objects with one another separately to represent which cannot be represented in sequence routines of at least one information system of objects of reality corresponding to the virtual objects.
- a separate representation can include, for example, a visual marking of such virtual objects. It is also conceivable that a corresponding log of these virtual objects is also provided in this separate representation. It is also conceivable that a separate display is provided by means of at least one additional visualization level. For example, such objects could be provided with a frame or any other symbols. In this way, a user quickly and efficiently gets an overview of the missing connections and can find a suitable one accordingly
- the at least one information system is selected from: ERP (for example SAP),
- Forklift control system materials management system, warehouse control center, automatic warehouse,
- the system can thus be linked to the information systems mentioned in each case via the interface, so that the advantages mentioned above can be achieved particularly well for these specific applications.
- a further preferred embodiment of the invention provides that the virtual smart object library is designed to add objects from a commercial product. The advantages mentioned above can thus be achieved even better.
- the interface program is provided at least partially by at least a sub-area of the smart object library or the objects stored therein and / or at least partially by at least one function of at least a sub-area of the smart object Library or the objects stored in it.
- the documentation of the system includes that the work results triggered and generated by the simulation of at least one coupled with the system
- Information system as such can be displayed accordingly as a result (or several results) of the simulation, so that normal operation due to the presented activities of the connected system is not impaired.
- the advantages mentioned above can thus be achieved even better.
- a further preferred embodiment of the invention provides that the smart object library is at least partially supplemented by
- the system is designed to completely document actions, so that visual insights, in particular in the form of images and / or video sequences, into the actions carried out
- Simulations can be guaranteed, so that any aspects can also be used at a later point in time the simulations are accessible to different users at different locations.
- the advantages mentioned above can thus be achieved even better.
- the system is designed to completely document actions so that simulations are accessible to further users at any point in time.
- the system is also designed to separately display interactions of the virtual objects with one another, which cannot be displayed in sequence routines of at least one information system of objects of reality corresponding to the virtual objects.
- a further preferred embodiment of the invention also provides that the virtual smart object library is designed to add objects from a commercial product.
- a further preferred embodiment of the invention provides that the interface program is provided at least partially by at least a subarea of the smart object library or the objects stored therein and / or at least partially by at least one function of at least a subarea of the smart object Library or the objects stored therein is provided and the system is designed to fully document actions so that visual insights, in particular in the form of images and / or video sequences, into the actions carried out
- Simulations can be guaranteed so that all aspects of the simulations are accessible to different users at different locations at a later point in time.
- the presented system and procedure can be used in a wide variety of industrial areas and branches. It is also conceivable that the basic ideas will be applied in other areas, for example in the service sector and the processes to be carried out there.
- a respective application can, for example, during a Project planning / initiation phase should be provided.
- An application of the presented system and method can also be presented during a test phase, especially with key users, of the industrial processes to be simulated.
- FIG. 1 shows a schematic flow diagram of a method for simulating
- FIG. 1 System for simulating industrial processes.
- FIG. 1 shows a schematic flow diagram 10 of a method for simulating industrial processes.
- a method for simulating industrial processes comprises the following steps: In a first step 12, a system 20 according to claims 1 to 9 and a virtual platform program 22 with at least one visualization level are operated on at least one server of the system 20, the virtual platform program 22 can be displayed on a screen device 30 and is designed to be used by several users at the same time.
- a virtual smart object library 24 is stored and operated, the smart object library 24 being integrated into the virtual platform program 22 and designed for both existing and newly created objects and / or processes based on reality of a creation process by a user of the system 20 at least partially as respective virtual objects on the at least one visualization level due to a creation process by a user of the system 20.
- system-internal components of augmented reality / virtual reality and / or system-internal components of mixed reality are provided and activated and interactions of the virtual objects with one another are at least partially using the system-internal components of augmented reality / virtual reality and / or components of Mixed reality shown.
- step 18 at least one interface program 32 is operated in the system 20, the interface program 32 being designed for virtual objects and / or interactions of the virtual objects with one another at least partially in flow routines of at least one information system 34 that can be coupled to the system 20 for the virtual objects
- FIG. 2 shows a system 20 for simulating industrial processes.
- the system 20 is shown with a virtual platform program 22 and a smart object library 24, a first connecting arrow 26 representing the interaction between the virtual platform program 22 and the smart object library 24.
- a second connecting arrow 28 also shows the extent to which activities and simulations can be visualized on screen devices 30.
- the screen devices 30 can be, for example, standard monitors or portable mobile devices with corresponding screens. They could too
- Screen devices 30 may be VR / AR or MR glasses, for example.
- Interface program 32 which is shown here schematically in the form of a double block arrow, the system 20 can be connected to an information system 34.
- three possible simulation results 36 are shown to the right of the system 20 and thus make it clear that the most varied of results can be produced by means of the system 20.
- a third connecting arrow 38 points to a
- Documentation symbol 40 shows that the simulation results 36 can be documented in parallel with the simulation by means of the system 20. It is conceivable, for example, that a shelving system should be simulated by means of the system 20, with six shelving spaces being created virtually. About the
- Interface program 32 it is now possible to create these six shelf spaces simultaneously in a respective information system 34.
- the objects provided in the library 24 are provided with their properties in such a way that object interaction with one another is possible and the application of the
- Interface program 32 is meaningfully supported at this point. The other way around, in turn, a certain number of existing shelf spaces, which are in the
- Embodiment of the presented system 20 it is also conceivable that the interface program 32 at least partially through at least a sub-area of the smart Object library 24 is provided and / or is at least partially provided by at least one function of at least a sub-area of smart object library 24.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein System (20) und ein Verfahren zur Simulation von Industrieprozessen. Es ist vorgesehen, dass ein System (20) zur Simulation von Industrieprozessen bereitgestellt wird. Das vorgestellte System ist dabei ausgelegt mittels der systemeigenen Komponenten derart eine Simulation von Industrieprozessen zu vollführen, sodass Handlungen und insbesondere Auswirkungen in der Realität von mit dem System (20) gekoppelten Informationssystemen unmittelbar nachvollziehbar und automatisiert umsetzbar sind. Parallel sind Interaktionen mittels systemeigener Komponenten von Augmented Reality / Virtual Reality und/oder Komponenten von Mixed Reality darstellbar. Zudem wird ein entsprechendes Verfahren vorgestellt.
Description
Beschreibung
System und Verfahren zur Simulation von Industrieprozessen
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Simulation von Industrieprozessen.
Die Vernetzung von Produktions- und Logistikbereichen, welche auch werksübergreifend vorgesehen ist, stellt für große Industrieunternehmen heutzutage eine Selbstverständlichkeit dar. Zunehmend wird dabei darauf geachtet, dass unterstützende Systeme, insbesondere Systeme im IT-Bereich, gleichermaßen für ähnliche Aufgabenbereiche an den verschiedenen Standorten eingesetzt werden. In diesem Zusammenhang können historisch gewachsene Systeme, aber auch gewisse Unterschiede der einzelnen Einheiten beziehungsweise
Standorte, immer wieder zu Anpassungsprozessen und/oder zum Implementieren von neuen Komponenten eines Systems führen. Auch kann das Einführen einer neuen Technologie dazu führen, dass sich örtlich getrennte Standorte über neue Systeme und/oder
Anpassungsprozessen von zumindest Teilsystemen neu verständigen müssen. Aufgrund von zunehmend komplexeren Prozessen und Systemen können derartige Abstimmungsprozesse mitunter zeitaufwendig und verbunden mit nicht unerheblichen Verständigungsschwierigkeiten einhergehen. Aus dem Stand der Technik sind bereits erste Lösungsansätze als bekannt zu entnehmen.
So ist aus der Druckschrift DE 10 2011 111 187 A1 eine Montageanordnung und -verfahren, insbesondere zur Montage von Kraftfahrzeugen als bekannt zu entnehmen. Dabei weist eine Montagebaugruppe eine Simulationseinheit auf, welche an einer Montagestation oder in einem benachbarten Raum angeordnet ist. Die Montagebaugruppe wird von der Simulationseinheit simuliert. Der Montagevorgang wird vom Monteur in Echtzeit nach Abschluss des
Simulationsprozesses durchgeführt. Zudem wird ein Montageverfahren eines Kraftfahrzeugs offenbart.
Aus der Druckschrift DE 10 2015 009 804 A1 ist zudem ein Gesamtprozess-Leitsystem mit virtuellem Leitstand für Arbeitsgruppen als bekannt zu entnehmen. Dabei beschäftigen sich diese Arbeitsgruppen mit der Konzeption, Herstellung und/oder Anpassung sowie Lieferung von Software. Dabei fordert das Leitsystem nicht nur die Durchsetzung eines vergleichsweise hohen Digitalisierungs- und Automatisierungsgrades aller Arbeitsvorgänge in der Organisation,
sondern ermöglicht und fördert zudem eine weitere Steigerung dieses Grades. Dabei liefert das Leitsystem nachweisbar leistungsfähige Standard-Automatisierungsmodule mit möglichst neuartiger hochleistungsorientierter Hardware-Unterstützung (etwa Einsatz von CUDA und/oder FPGA oder Embedded Linux). Ferner erstreckt sich das Leitsystem über alle
wertschöpferischen Vorgänge in der Organisation unabhängig von den verwendeten
technischen Plattformen, wobei sie alle quantitativ in Form von multidimensionalen Messreihen erfasst und miteinander mittels statistischer Verfahren in formal nachweisbarer Art in Bezug setzt, einschließlich der fachlichen Anforderungs- beziehungsweise Spezifikationstexte wie Pflichten- und Lastenhefte sowie anderen digitalen und in einem maschinenlesbaren Format verfügbare Projekt-Dokumentationen, die sich auf verfügbaren Speichermedien und/oder in Datenbanken befinden. Zudem ermöglicht das Leitsystem eine automatisierte, echtzeitfähige, Berichterstattung mit interaktiver, hardware-unabhängigen visuellen Darstellung der gesamten Wertschöpfungskette auf dem virtuellen Leitstand aus den aggregierten Messdaten in konfigurierbaren und einstellbaren Detaillierungsgraden, wobei das System für Benutzer mit und ohne technischer Ausbildung vereinfachte Darstellungen der aggregierten Daten durch unternehmensspezifische Anpassungsmöglichkeiten vorsieht. Dies kann etwa durch einen interaktiven, flexiblen Daten-Explorationsmodus oder durch austauschbare, konfigurierbare beziehungsweise adaptive Prozess-Modelle vollzogen werden. Dabei ist eine formale
Prozessoptimierung nach Lean Six Sigma-Verfahren möglich, wobei alle Arbeitsschritte in der Organisation unmittelbar, das heißt mittels virtueller Sensor-Technik messbar werden. Zudem implementiert das Leitsystem Maschine-Lernen-Ansätze, um automatisierte Problemerkennung zu fördern und Menschen bei der Lösung adaptiv und interaktiv zu unterstützen. Auch können so bisher nicht bekannte oder unternehmensspezifische Leistungskennzahlen in der
Softwaretechnik ermittelt und gespeichert werden.
Aus der Druckschrift US 2002/0044104 A1 ist zudem ein Augmented-Reality-System zur situationsbezogenen Unterstützung der Interaktion zwischen einem Benutzer und einem Engineering-Gerät als bekannt zu entnehmen. Dabei wird ein Augmented-Reality-System mit einer mobilen Vorrichtung zum kontextabhängigen Einfügen von Montageanweisungen vorgestellt. Das kontextabhängige Einfügen von Montageanweisungen mit prozessoptimierter Zuordnung der notwendigen Arbeitsschritte bietet eine situationsbezogene Unterstützung durch Arbeitsabläufe.
Auch wenn bisherige Ansätze bereits vielversprechende Simulation ermöglichen, fehlt es häufig an Akzeptanz, da insbesondere in historisch gewachsenen Firmenstrukturen die gelebten
Realitäten mit einer Vielzahl von Organisationssystemen zu komplex für häufig recht eindimensionale Planungsroutinen von Simulationsanwendungen sind.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein System und Verfahren zur Simulation von technischen Industrieprozessen bereitzustellen, welches kostengünstige Simulationen unter Berücksichtigung von gegenwärtigen technischen Systemen mittels technischer Mittel ermöglicht.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein System zur Simulation von Industrieprozessen bereitgestellt wird. Solch ein System umfasst dabei zumindest einen Server und zumindest eine mit dem zumindest einen Server gekoppelte Bildschirmeinrichtung, ein virtuelles Plattformprogramm mit zumindest einer Visualisierungsebene, welches ausführbar auf dem zumindest einen Server hinterlegt ist, wobei das virtuelle Plattformprogramm auf der zumindest einen Bildschirmvorrichtung darstellbar ist und ausgelegt ist von mehreren Nutzern gleichzeitig genutzt zu werden, eine virtuelle Smart-Objekt-Bibliothek, wobei die Smart-Objekt- Bibliothek in das virtuelle Plattformprogramm eingebunden ist und ausgelegt ist sowohl bestehende als auch neu anzulegende Objekte und/oder Prozessabläufe der Realität aufgrund eines Anlegevorgangs durch einen Anwender des Systems zumindest teilweise als jeweilige virtuelle Objekte auf der zumindest einen Visualisierungsebene bereitzustellen. Dabei ist das System ausgelegt die Interaktionen der virtuellen Objekte zueinander zumindest teilweise mittels Komponenten von Augmented Reality / Virtual Reality und/oder Komponenten von Mixed Reality darzustellen. Zudem weist das System zumindest ein Schnittstellenprogramm auf, welches ausführbar auf dem zumindest einen Server hinterlegt ist und welches ausgelegt ist virtuelle Objekte und/oder Interaktionen der virtuellen Objekten zueinander zumindest teilweise in Ablaufroutinen von zumindest einem mit dem System koppelbaren
Informationssystem von zu den virtuellen Objekten korrespondierenden Objekten der Realität zu übertragen und/oder diese Ablaufroutinen und/oder Objekte von dem zumindest einen Informationssystem für Simulationszwecke in dem System bereitzustellen, sodass
Auswirkungen des Handelns parallel sowohl in Virtual Reality als auch in reellen
Informationssystemen nachvollziehbar und automatisiert umsetzbar sind. Auf diese Weise ist es möglich bereits während der Simulation von Industrieprozessen einen Bezug zu reell vorhandenen Informationssystemen herzustellen, sodass der Simulationsprozess und die damit verbundenen Planungsaktivitäten effizienter und somit kostengünstiger durchführbar sind. Zudem müssen beteiligte Personen nicht mehr an einem Ort Zusammenkommen, sondern können sich von ihrem jeweiligen Standort virtuell zu der Simulation beispielsweise in Form eines Prozessworkshops zuschalten. Dies kann zum Beispiel ähnlich einer Videokonferenz mit
bekannten Technologien wie Skype vollzogen werden. Der Einsatz der virtuellen Plattform beispielsweise in Form von jeglicher gängiger Software für Virtual Reality bietet also die Möglichkeit komplexe Situationen von Objekten der Realität, welche in den jeweiligen
Industrieprozessen bestehen und vorgesehen sind, zu visualisieren und so die Realität nachzuempfinden. Hierdurch benötigen die beteiligten Personen keine Transferleistung beim Verständnis der Situation, sondern können sich direkt auf die Problempunkte fokussieren. Der Begriff Industrieprozess ist dabei breit zu interpretieren und umfasst somit sämtliche Vorgänge und physischen Objekte, welche an einem Industriestandort vorzufinden sind. Beispielsweise kann somit sowohl die eigentliche Industrieproduktion mit sämtlichen dabei vorgesehenen reellen Objekten und Prozessabläufen gemeint sein, als auch hierzu zugehörige
Logistikprozesse und für die Logistik benötigte Objekte. Beispielsweise könnten etwa Behälter mit Informationseinheiten in Form von gedruckten Papieren und Scanvorrichtungen,
insbesondere Handscanvorrichtungen virtuell nachgebildet werden, sodass diese Prozesse darstellbar sind. Dies kann beispielsweise das Berichtwesen genauso umfassen wie
umfängliche Buchungen. Mit der vorgesehenen Schnittstelle ist es zudem möglich bereits während der Simulation die nötigen Informationssysteme der Realität derart einzubinden, sodass hier bereits erste Erkenntnisse und Arbeitsschritte darstellbar sind. Mit anderen Worten ermöglicht das vorgestellte System zumindest teilweise eine Anbindung an bestehende IT- Systeme in Echtzeit, sodass die virtuellen Simulationen und die komplexen Vorgänge bereits mit Informationssystemen der Realität in Form von beispielsweise bereits vorhandenen
Standardsoftwarelösungen verbindbar beziehungsweise koppelbar sind, sodass Auswirkungen des Handelns parallel sowohl in Virtual Reality als auch in reellen Informationssystemen nachvollziehbar und automatisiert umsetzbar sind. Dabei ist es vorstellbar, dass die
Schnittstelle zumindest teilweise durch zumindest einen Teilbereich der Smart-Objekt-Bibliothek beziehungsweise der darin hinterlegten Objekte vorgesehen ist und/oder zumindest teilweise durch zumindest eine Funktion von zumindest einem Teilbereich der Smart-Objekt-Bibliothek beziehungsweise der darin hinterlegten Objekte vorgesehen ist. So ist es möglich mittels vorgesehener Arbeitsroutinen innerhalb der Smart-Objekt-Bibliothek die dort abgelegten Objekte derart zu hinterlegen, sodass zumindest teilweise somit zumindest ein Teilbereich der vorgesehenen Schnittstelle abgebildet wird. Die in der Smart-Objekt-Bibliothek hinterlegten Objekte können zudem während der Anwendung selbst entstehen oder es können bereits zuvor angelegte Objekte entsprechend verwendet werden. Diese können beispielsweise zumindest zum Teil von einem Anwender selbst zuvor angelegt worden sein oder etwa von einem kommerziellen Produkt hinzu geladen werden. Das System sieht dabei durch das Bereitstellen der zuvor genannten Schnittstelle beispielsweise vor, dass hinzugefügte Objekte entsprechend für den Einsatz vorbereitet und/oder angepasst werden. Insofern ist der Begriff Smart-Objekt-
Bibliothek derart zu verstehen, dass hier eine besondere Form von Objekten entsprechend bereitgestellt werden, sodass die zuvor erläuterte Schnittstelle anwendbar ist. In diesem Sinne ist es vorstellbar, dass somit die in dem System simulierten Industrieprozesse entsprechend in den reellen Informationssystemen derart darstellbar und auch dort ausführbar sind, sodass in diesen IT-Systemen entsprechende Folgeaktivitäten beziehungsweise aufgrund der
Simulationen ausgelösten Befehlsketten oder allgemein Arbeitsroutinen und deren Ergebnisse von den Nutzern nachvollzogen werden können. Dies ist beispielsweise in Echtzeit möglich, wobei es vorstellbar ist, dass in den über die Schnittstelle angebundenen IT-Systeme ausgelöste und generierte Ergebnisse als solche entsprechend als ein Ergebnis (oder mehrere Ergebnisse) der Simulation anzeigbar sind, sodass ein normaler Betrieb aufgrund der vorgestellten Aktivität des angebundenen Simulationssystems nicht beeinträchtigt werden. Die in dem System vorgesehene Bibliothek ermöglicht es jede Art von Interaktionen der Objekte untereinander nachzustellen. Dabei kann sowohl eine Vorauswahl an Objekten vorgesehen sein, als auch die Möglichkeit gegeben sein, weitere Objekte neu aufzunehmen und zu gestalten. Beispielsweise können die Objekte zumindest teilweise grafisch in der virtuellen Plattform visualisiert werden. Das Wissen, welches mittels der Simulation mit dem vorgestellten System neu geschaffen wird, beispielsweise das Wssen um die Anordnung und Ausprägung der virtuellen Objekte (welche auch als Smart-Objekte bezeichnet werden können) an sich als auch ihre Interaktionen untereinander beziehungsweise ihr Verhalten in den jeweiligen
Prozessabläufen ermöglicht es, Rückschlüsse für möglicherweise notwendige Konfigurationen von bestehenden IT-Systemen zu ziehen. Insofern wird mit der Simulation über das vorgestellte System nicht nur eine bedingte Abbildung der Realität mittels der über die Schnittstelle verbundenen IT-Systeme möglich, sondern es wird mit anderen Worten parallel eine Art Testlauf mit reellen IT-Systemen vollzogen, sodass hier bereits weitere
Verbesserungspotenziale noch während der Simulation einsehbar sind. So muss also nicht separat die Virtual Reality-Szene erstellt und parallel dazu manuell die Konfigurationen der entsprechenden IT-Systeme vorgenommen werden, sondern diese Arbeitsschritte können zumindest teilweise parallel vollzogen werden. Die Auswahl vordefinierter Virtual Reality- Szenen ermöglicht es den Kontext der Anwendung (beispielsweise einen Wareneingang, ein Lager oder einen Montageprozess) abzuleiten, womit also das entsprechende Modul und der zugehörige Prozess in einem jeweiligen IT-System identifiziert werden kann. Im Extremfall ist es vorstellbar, dass die Simulation zumindest teilweise direkt in einem jeweiligen IT-System eine entsprechende Befehlsstruktur in Form beispielsweise eines Scripts oder zumindest einer Befehlszeile generiert, wobei dieses Teilergebnis dann bereits in der reellen Welt, sprich in dem reellen Industrieprozess eingesetzt werden kann. Auf diese Weise können Prozesse
beschleunigt werden, da somit eine zumindest teilweise Überlappung von zu vollführenden
Aufgabenpaketen bereits während einer Simulation in Echtzeit ausgeführt und/oder ausführbar hervorgebracht werden können. Mit anderen Worten kann durch das Aufbauen des Prozesses in Virtual Reality (oder im IT-System) die jeweilige andere Instanz automatisch konfiguriert werden. Mit anderen Worten kann die vorgesehene Schnittstelle auch dafür verwendet werden, von IT-Systemen vorgesehene Strukturen für den Aufbau der Simulation bereitzustellen, sodass an dieser Stelle eine wechselseitige Beeinflussung ermöglicht wird. Über die Schnittstelle kann somit auf der einen Seite die Simulation eine Folge von Aktionen in den jeweiligen
Informationssystemen auslösen und auf der anderen Seite können auch bereits vorhandene Ablaufroutinen oder Anweisungen in den jeweiligen Informationssystemen zumindest teilweise als Grundlage für zu generierende Aktionen im System in Form von Simulationen von
Industrieprozessen bewirken. Auch ist vorstellbar, dass diese zuvor genannten Möglichkeiten zumindest zeitweise beziehungsweise teilweise parallel stattfinden und sich somit
beispielsweise entsprechende Verbesserungsschleifen generieren lassen. Insbesondere die wechselseitige Bedingung von neu aufzusetzenden oder zu optimierenden Prozessen können somit auf vorteilhafte Weise unterstützt und zusätzlich beschleunigt werden. Auf diese Weise können aufwendig reell betriebene Teststände in Zukunft überflüssig werden, sodass mit den vorgestellten Lösungen an dieser Stelle weitere Kosten eingespart werden können. Auch kann mittels des Systems und seiner Anwendung die Akzeptanz von neuen Industrieprozessen gefördert werden, wobei mittels der vorgestellten Lösungen bereits vor der eigentlichen ersten Anwendung des Prozesses mögliche auftretende Probleme mit vorhandenen
Informationsprozessen bereinigt beziehungsweise gelöst werden können. Es können somit komplexe fachliche Prozesse im Zusammenspiel mit vorhandenen IT-Systemen
beziehungsweise allgemein vorhandenen Informationssystemen und die Interaktion von Objekten in Prozessketten untereinander simuliert werden. Handelsübliche Simulationssysteme bieten diese Vernetzung zu bestehenden Informationssystemen nicht, sodass häufig zusätzliche Kosten für zusätzliche Analysen in Bezug beispielsweise auf Kompatibilitätsaspekte von bestehenden IT-Systemen ausgelöst werden. Die vorgesehene Schnittstelle ermöglicht also eine Verbindung von der Simulationen, angefangen bei dem Anlegen der einzelnen Objekte an sich bis hin zu den jeweiligen Interaktionen dieser Objekte zueinander, zu den jeweiligen Informationssystemen, sodass neben der eigentlichen virtuellen Simulation auch ein entsprechender Einblick auf Auswirkungen und Aktionen und/oder Ablaufroutinen in den bereits vorhandenen Informationssystemen ermöglicht wird. Der Einsatz von Technologien rund um Komponenten von Augmented Reality / Virtual Reality und/oder Komponenten von Mixed Reality kann die zuvor genannten Vorteile noch direkter für jeweilige Nutzer erlebbar und somit auch begreifbar machen. Über das Schnittstellenprogramm können zudem unmittelbar weitere Erkenntnisse, welche mit diesen Technologien gewonnen werden, in die zuvor vorgestellten
Abläufe einfließen, sodass ein noch effizienteres und somit kostengünstigeres Prozedere mittels des Systems ermöglicht wird.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Verfahren zur Simulation von Industrieprozessen bereitgestellt wird. Solch ein Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte: Betreiben eines Systems gemäß den Ansprüchen 1 bis 9, Betreiben eines virtuellen Plattformprogramms mit zumindest einer Visualisierungsebene auf mindestens einem Server des Systems, wobei das virtuelle Plattformprogramm auf einer Bildschirmvorrichtung darstellbar ist und ausgelegt ist von mehreren Nutzern gleichzeitig genutzt zu werden,
Hinterlegen und Betreiben einer virtuellen Smart-Objekt-Bibliothek, wobei die Smart-Objekt- Bibliothek in das virtuelle Plattformprogramm eingebunden ist und ausgelegt ist sowohl bestehende als auch neu anzulegende Objekte und/oder Prozessabläufe der Realität aufgrund eines Anlegevorgangs durch einen Anwender des Systems zumindest teilweise als jeweilige virtuelle Objekte auf der zumindest einen Visualisierungsebene aufgrund eines Anlegevorgangs durch einen Anwender des Systems bereitzustellen. Des Weiteren umfasst das Verfahren die folgenden weiteren Schritte: Bereitstellen und Aktiveren von systemeigenen Komponenten von Augmented Reality / Virtual Reality und/oder systemeigenen Komponenten von Mixed Reality, Darstellen von Interaktionen der virtuellen Objekte zueinander zumindest teilweise mittels der systemeigenen Komponenten von Augmented Reality / Virtual Reality und/oder Komponenten von Mixed Reality, Betreiben zumindest eines Schnittstellenprogramms in dem System, wobei das Schnittstellenprogramm ausgelegt ist virtuelle Objekte und/oder Interaktionen der virtuellen Objekten zueinander zumindest teilweise in Ablaufroutinen von zumindest einem mit dem System koppelbaren Informationssystem von zu den virtuellen Objekten korrespondierenden Objekten der Realität zu übertragen und/oder diese Ablaufroutinen und/oder Objekte von dem zumindest einen Informationssystem für Simulationszwecke in dem System bereitzustellen, sodass Auswirkungen des Handelns parallel sowohl in Virtual Reality als auch in reellen Informationssystemen nachvollziehbar und automatisiert umsetzbar sind. Die zuvor genannten Vorteile für das System gelten soweit übertragbar auch für das vorgestellte Verfahren.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Verwenden von einem System gemäß Ansprüchen 1 bis 9 in einem Verfahren gemäß Anspruch 10 vorgesehen ist. Die zuvor genannten Vorteile gelten soweit übertragbar auch für die vorgesehene
Verwendung.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
So ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das System ausgelegt ist Handlungen vollständig zu dokumentieren, sodass Simulationen zu jedem
Zeitpunkt weiteren Nutzern zugänglich sind und von diesem verändert und als neue Version gespeichert werden können. Handlungen sind somit alle Aktivitäten, welche im Zusammenhang mit der Erstellung und Durchführung der Simulation vorgesehen sind. Neben den Personen, welche die Simulation gestalten und durchführen, können also auch weiteren Personen zu jedem Zeitpunkt Einblicke in diese Simulationen gewährleistet werden. So können dann
Verbesserungsvorschläge oder eventuell auftretende Probleme beziehungsweise
Fragestellungen sehr gezielt und somit effizient und kostengünstig von zahlreichen Personen besprochen werden, wobei die Ergebnisse eine gute Grundlage für reell auftretende
Aufgabenbereiche insbesondere im Zusammenhang mit bestehenden IT-Systemen
gewährleisten. Die zuvor genannten Vorteile lassen sich somit noch besser umsetzen beziehungsweise erreichen. Beispielsweise kann somit eine Dokumentation der Simulation in Form von Workshopergebnissen laufend dokumentiert werden, sodass auch zu einem späteren Zeitpunkt jegliche Aspekte der Simulation verschiedenen Nutzern an verschiedenen Standorten zugänglich gemacht werden können. Insofern können Personen, die nicht an einem Workshop beziehungsweise der Simulation teilnehmen konnten, die durchgeführte Simulation jederzeit nachholen und die gesamte Simulation erleben und somit auch kommentieren. Anmerkungen können etwa direkt markiert werden oder als eine neue Prozessvariante gespeichert werden. Auch die über die Schnittstelle eingebundenen IT-Systeme und deren Zwischenergebnisse können dabei in diese Dokumentation einfließen beziehungsweise können einen Teilbereich dieser Dokumentation darstellen. Auch ist vorstellbar, dass eine Historie dieser Darstellung in den IT-Systemen als Teilergebnis in der Dokumentation einem Nutzerkreis zur Verfügung gestellt wird, um somit mögliche Verbesserungspotentiale besser einschätzen zu können. Dabei ist vorgesehen, dass bereits durchgeführte Simulationen mit der Einbindung der
Informationssysteme und allen dabei gewonnenen Erkenntnissen unmittelbar einem großen Kreis von Nutzern zugänglich gemacht werden. Insofern müssen nicht wie sonst üblich erst aufwendige Zusammenfassungen einer Simulation erstellt werden, welche dann erst zeitversetzt einem oder mehreren Nutzern zur Verfügung gestellt werden können. Dadurch, dass die Dokumentation unmittelbar verfügbar ist, können auftretende Probleme zwischen einem zu simulierenden Fachprozess und den entsprechenden IT-Systemen schneller erkannt und somit effizient gelöst werden, da alle benötigten Personen, welche zu einer Lösung beitragen sollen, unmittelbar die Ergebnisse in direkter Weise einsehen können.
Auch ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das System ferner ausgelegt ist Interaktionen der virtuellen Objekten zueinander gesondert
darzustellen, welche nicht in Ablaufroutinen von zumindest einem Informationssystem von zu den virtuellen Objekten korrespondierenden Objekten der Realität darstellbar sind. Eine gesonderte Darstellung kann beispielsweise eine visuelle Markierung solcher virtuellen Objekte umfassen. Auch ist vorstellbar, dass ein entsprechendes Protokoll dieser virtuellen Objekte zusätzlich in dieser gesonderten Darstellung vorgesehen ist. Auch ist vorstellbar, dass eine gesonderte Darstellung mittels zumindest einer zusätzlichen Visualisierungsebene vorgesehen ist. So könnten beispielsweise solche Objekte mit einem Rahmen oder jeglichen sonstigen Symbolen vorgesehen sein. Auf diese Weise erhält ein Nutzer schnell und effizient einen Überblick über die fehlenden Anbindungen und kann entsprechend einen geeigneten
Handlungsbedarf ableiten. Insbesondere können somit auf effiziente und somit kostengünstige Weise nötige Abläufe von angebundenen IT-Systemen besser identifiziert werden. Zudem kann somit mittels des Systems und seiner Anwendung in einem jeweiligen Standort mit einer entsprechenden Simulation eines zu generierenden Prozesses erkannt werden, inwiefern bestehende IT-Systeme und deren jeweiligen Interaktionen untereinander für neue Prozesse in welchem Umfang geeignet sind beziehungsweise wo die Lücken und/oder Grenzen von bestehenden IT-Systemen und/oder IT-System-Verbunden liegen. Darüber hinaus kann somit schnell erkannt werden, welche Arbeitsschritte parallel zu dem Aufbau des eigentlichen
Industrieprozesses in den jeweiligen zugehörigen IT-Systemen durchgeführt beziehungsweise vorgenommen werden müssen, um somit eine schnelle Umsetzung der Simulation in die Realität zu erreichen. Diese Erkenntnisse können beispielsweise zusätzlich innerhalb der Dokumentation als weitere Zwischenergebnisse generiert werden und beispielsweise in Form von Arbeitsanweisungen jeweiligen Nutzerkreisen in Form von durchzuführenden Lastenheften oder allgemein als Basisinstruktion zur Verfügung gestellt werden.
Zudem ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das zumindest eine Informationssystem ausgewählt ist aus: ERP (zum Beispiel SAP),
Staplerleitsystem, Materialwirtschaftssystem, Lagerleitstand, Automatiklager,
Verpackungsplanung, Versandplanung, Warehouse Management, Prozesssimulationssoftware, insbesondere Prozesssoftware aus zum Beispiel Presswerk, Karosseriebau, Lackiererei, Montage, Predictive Maintenance, Asset-Management, Werkerführung, Produktionsplanung, MES, Leitstand, Betriebsdatenerfassung, Maschinendatenerfassung, Leitstand, Taktung, Transportsysteme (FTS = Fahrerlose Transportsysteme), JIS (Just in Sequence),
Instandhaltung, Finanzintegration, Berichtswesen. Das System kann somit an die jeweilig genannten Informationssysteme über die Schnittstelle angebunden werden, sodass die zuvor genannten Vorteile für diese konkreten Anwendungen besonders gut erreicht werden können.
Es ist vorstellbar, dass mehrere der zuvor genannten Informationssysteme gleichzeitig und/oder
parallel entsprechend berücksichtigt werden. Implizit umfassen die zuvor genannten Informationssysteme auch jegliche Ausführungen und/oder Ergänzungen, welche sich im weitesten Sinne mit Abnahmeprozessen und/oder Changemanagement und/oder einer
Visualisierung von Datenmigrationen sowie einem Prüfen und/oder Korrigieren von
Datenräumen befassen und/oder diese umfassen.
Zudem ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die virtuelle Smart-Objekt-Bibliothek ausgelegt ist Objekte von einem kommerziellen Produkt hinzuzuladen. Die zuvor genannten Vorteile sind somit noch besser zu erreichen.
Ferner ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Schnittstellenprogramm zumindest teilweise durch zumindest einen Teilbereich der Smart- Objekt-Bibliothek beziehungsweise der darin hinterlegten Objekte vorgesehen ist und/oder zumindest teilweise durch zumindest eine Funktion von zumindest einem Teilbereich der Smart- Objekt-Bibliothek beziehungsweise der darin hinterlegten Objekte vorgesehen ist. Die zuvor genannten Vorteile sind somit noch besser zu erreichen.
Des Weiteren ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Dokumentation des Systems beinhaltet, dass durch die von der Simulation ausgelösten und generierten Arbeitsergebnisse von zumindest einem mit dem System gekoppelten
Informationssystem als solche entsprechend als ein Ergebnis (oder mehrere Ergebnisse) der Simulation anzeigbar sind, sodass ein normaler Betrieb aufgrund der vorgestellten Aktivitäten des angebundenen Systems nicht beeinträchtigt werden. Die zuvor genannten Vorteile sind somit noch besser zu erreichen.
Zudem ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Smart-Objekt-Bibliothek zumindest teilweise durch Ergänzungen in Form von
kommerziellen Produkten von außen vorgesehen ist und ausgelegt ist bedarfsweise Objekte von diesen kommerziellen Produkten hinzuzuladen. Die zuvor genannten Vorteile sind somit noch besser zu erreichen.
Auch ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das System ausgelegt ist Handlungen vollständig zu dokumentieren, sodass visuelle Einblicke, insbesondere in Form von Bildern und/oder Videosequenzen, in die durchgeführten
Simulationen gewährleistbar sind, sodass auch zu einem späteren Zeitpunkt jegliche Aspekte
der Simulationen verschiedenen Nutzern an verschiedenen Standorten zugänglich sind. Die zuvor genannten Vorteile sind somit noch besser zu erreichen.
Auch ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das System ausgelegt ist Handlungen vollständig zu dokumentieren, sodass Simulationen zu jedem Zeitpunkt weiteren Nutzern zugänglich sind. Die zuvor genannten Vorteile gelten in gleicher Weise für diese besondere Variante des vorgestellten Verfahrens.
Des Weiteren ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das System ferner ausgelegt ist Interaktionen der virtuellen Objekten zueinander gesondert darzustellen, welche nicht in Ablaufroutinen von zumindest einem Informationssystem von zu den virtuellen Objekten korrespondierenden Objekten der Realität darstellbar sind. Die zuvor genannten Vorteile gelten in gleicher Weise für diese besondere Variante des vorgestellten Verfahrens.
Auch ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die virtuelle Smart-Objekt-Bibliothek ausgelegt ist Objekte von einem kommerziellen Produkt hinzuzuladen. Die zuvor genannten Vorteile gelten in gleicher Weise für diese besondere Variante des vorgestellten Verfahrens.
Schlussendlich ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Schnittstellenprogramm zumindest teilweise durch zumindest einen Teilbereich der Smart- Objekt-Bibliothek beziehungsweise der darin hinterlegten Objekte vorgesehen ist und/oder zumindest teilweise durch zumindest eine Funktion von zumindest einem Teilbereich der Smart- Objekt-Bibliothek beziehungsweise der darin hinterlegten Objekte vorgesehen ist und wobei das System ausgelegt ist Handlungen vollständig zu dokumentieren, sodass visuelle Einblicke, insbesondere in Form von Bildern und/oder Videosequenzen, in die durchgeführten
Simulationen gewährleistbar sind, sodass auch zu einem späteren Zeitpunkt jegliche Aspekte der Simulationen verschiedenen Nutzern an verschiedenen Standorten zugänglich sind. Die zuvor genannten Vorteile gelten in gleicher Weise für diese besondere Variante des
vorgestellten Verfahrens.
Das vorgestellte System und Verfahren lässt sich in unterschiedlichsten Industriebereichen und Branchen anwenden. Auch ist vorstellbar, dass die Grundideen in weiteren Bereichen beispielsweise im Dienstleistungssektor und der dort vorzunehmenden Prozesse angewendet werden. Dabei kann eine jeweilige Anwendung beispielsweise während einer
Projektplanungs-/Anbahnungsphase vorgesehen sein. Auch während einer Testphase, insbesondere mit Keyusern, von den zu simulierenden Industrieprozessen lässt sich eine Anwendung des vorgestellten Systems und Verfahrens vorstellen. Darüber hinaus lassen sich auch Trainings- und weitere Qualifizierungsmaßnahmen rund um die zu simulierenden
Prozesse mit den vorgestellten Lösungen unterstützen und/oder durchführen. Insbesondere die Wechselseitige Bedingung von neu aufzusetzenden oder zu optimierenden Prozessen können somit auf vorteilhafte Weise unterstützt und zusätzlich beschleunigt werden.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
Die Erfindung wird nachfolgend in den Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein schematisches Flussdiagramm von einem Verfahren zur Simulation von
Industrieprozessen; und
Figur 2 System zur Simulation von Industrieprozessen.
Figur 1 zeigt ein schematisches Flussdiagramm 10 von einem Verfahren zur Simulation von Industrieprozessen. Solch ein Verfahren zur Simulation von Industrieprozessen umfasst dabei die folgenden Schritte: In einem ersten Schritt 12 wird ein System 20 gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 und ein virtuelles Plattformprogramm 22 mit zumindest einer Visualisierungsebene auf mindestens einem Server des Systems 20 betrieben, wobei das virtuelle Plattformprogramm 22 auf einer Bildschirmvorrichtung 30 darstellbar ist und ausgelegt ist von mehreren Nutzern gleichzeitig genutzt zu werden. In einem zweiten Schritt 14 wird eine virtuelle Smart-Objekt- Bibliothek 24 hinterlegt und betrieben, wobei die Smart-Objekt-Bibliothek 24 in das virtuelle Plattformprogramm 22 eingebunden ist und ausgelegt ist sowohl bestehende als auch neu anzulegende Objekte und/oder Prozessabläufe der Realität aufgrund eines Anlegevorgangs durch einen Anwender des Systems 20 zumindest teilweise als jeweilige virtuelle Objekte auf der zumindest einen Visualisierungsebene aufgrund eines Anlegevorgangs durch einen Anwender des Systems 20 bereitzustellen. In einem dritten Schritt 16 werden systemeigene Komponenten von Augmented Reality / Virtual Reality und/oder systemeigenen Komponenten von Mixed Reality bereitgestellt und aktiviert und es werden Interaktionen der virtuellen Objekte zueinander zumindest teilweise mittels der systemeigenen Komponenten von Augmented Reality / Virtual Reality und/oder Komponenten von Mixed Reality dargestellt. In einem vierten
Schritt 18 wird zumindest ein Schnittstellenprogramms 32 in dem System 20 betrieben, wobei das Schnittstellenprogramm 32 ausgelegt ist virtuelle Objekte und/oder Interaktionen der virtuellen Objekten zueinander zumindest teilweise in Ablaufroutinen von zumindest einem mit dem System 20 koppelbaren Informationssystem 34 von zu den virtuellen Objekten
korrespondierenden Objekten der Realität zu übertragen und/oder diese Ablaufroutinen und/oder Objekte von dem zumindest einen Informationssystem 34 für Simulationszwecke in dem System 20 bereitzustellen, sodass Auswirkungen des Handelns parallel sowohl in Virtual Reality als auch in reellen Informationssystemen nachvollziehbar und automatisiert umsetzbar sind. Figur 2 zeigt ein System 20 zur Simulation von Industrieprozessen. Das System 20 ist mit einem virtuellen Plattformprogramm 22 und einer Smart-Objekt-Bibliothek 24 dargestellt, wobei ein erster Verbindungspfeil 26 die Interaktion zwischen dem virtuellen Plattform programm 22 und der Smart-Objekt-Bibliothek 24 darstellt. Ein zweiter Verbindungspfeil 28 verdeutlicht zudem, inwiefern Aktivitäten und Simulationen auf Bildschirmvorrichtungen 30 visualisiert werden können. Die Bildschirmvorrichtungen 30 können beispielsweise Standardmonitore oder tragbare Mobilgeräte mit entsprechenden Bildschirmen sein. Auch könnten die
Bildschirmvorrichtungen 30 etwa VR- / AR- oder MR-Brillen sein. Über ein
Schnittstellenprogramm 32, welches hier schematisch in Form eines Doppelblockpfeils dargestellt wird, ist das System 20 mit einem Informationssystem 34 verbindbar. Bezogen auf die Bildebene sind rechts von dem System 20 drei mögliche Simulationsergebnisse 36 dargestellt und verdeutlichen somit, dass unterschiedlichste Ergebnisse mittels des Systems 20 hervorgebracht werden können. Ein dritter Verbindungspfeil 38 zeigt auf ein
Dokumentationssymbol 40 und verdeutlicht, dass die Simulationsergebnisse 36 parallel zur Simulation mittels des Systems 20 dokumentiert werden können. Es ist beispielsweise vorstellbar, dass mittels des Systems 20 ein Regalsystem simuliert werden soll, wobei entsprechend sechs Regalplätze virtuell angelegt werden sollen. Über das
Schnittstellenprogramm 32 ist es nunmehr möglich diese sechs Regalplätze gleichzeitig in einem jeweiligen Informationssystem 34 anzulegen. Mit anderen Worten sind also die vorgesehenen Objekte in der Bibliothek 24 derart mit ihren Eigenschaften vorgesehen, sodass eine Objektinterkation untereinander möglich ist und die Anwendung des
Schnittstellenprogramms 32 an dieser Stelle sinnvoll unterstützt wird. Andersrum kann wiederum eine gewisse Anzahl von bereits vorhandenen Regalplätzen, welche in dem
Informationssystem 34 mit Bezug zu dem reellen Regalsystem hinterlegt sind, die Simulationen an dieser Stelle unterstützen. Die Figur 2 zeigt dabei nur schematisch eine mögliche
Ausführungsform des vorgestellten Systems 20. Insbesondere ist es auch vorstellbar, dass das Schnittstellenprogramm 32 zumindest teilweise durch zumindest einen Teilbereich der Smart-
Objekt-Bibliothek 24 vorgesehen ist und/oder zumindest teilweise durch zumindest eine Funktion von zumindest einem Teilbereich der Smart-Objekt-Bibliothek 24 vorgesehen ist.
Bezugszeichenliste Flussdiagramm
erster Schritt
zweiter Schritt
dritter Schritt
vierter Schritt
System
virtuelles Plattformprogramm
Smart-Objekt-Bibliothek
erster Verbindungspfeil
zweiter Verbindungspfeil
Bildschirmeinrichtung
Schnittstellenprogramm
Informationssystem
Simulationsergebnis
dritter Verbindungspfeil
Dokumentationssymbol
Claims
1. System (20) zur Simulation von Industrieprozessen umfassend:
• zumindest einen Server und zumindest eine mit dem zumindest einen Server gekoppelte Bildschirmeinrichtung (30);
• ein virtuelles Plattformprogramm (22) mit zumindest einer Visualisierungsebene, welches ausführbar auf dem zumindest einen Server hinterlegt ist, wobei das virtuelle Plattformprogramm (22) auf der zumindest einen Bildschirmvorrichtung (30) darstellbar ist und ausgelegt ist von mehreren Nutzern gleichzeitig genutzt zu werden;
• eine virtuelle Smart-Objekt-Bibliothek (24), wobei die Smart-Objekt-Bibliothek (24) in das virtuelle Plattformprogramm (22) eingebunden ist und ausgelegt ist sowohl bestehende als auch neu anzulegende Objekte und/oder Prozessabläufe der Realität aufgrund eines Anlegevorgangs durch einen Anwender des Systems (20) zumindest teilweise als jeweilige virtuelle Objekte auf der zumindest einen Visualisierungsebene bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass das System (20) ausgelegt ist die Interaktionen der virtuellen Objekte zueinander zumindest teilweise mittels Komponenten von Augmented Reality / Virtual Reality und/oder Komponenten von Mixed Reality darzustellen und dass das System (20) zumindest ein Schnittstellenprogramm (32) aufweist, welches ausführbar auf dem zumindest einen Server hinterlegt ist und welches ausgelegt ist virtuelle Objekte und/oder Interaktionen der virtuellen Objekten zueinander zumindest teilweise in
Ablaufroutinen von zumindest einem mit dem System (20) koppelbaren
Informationssystem von zu den virtuellen Objekten korrespondierenden Objekten der Realität zu übertragen und/oder diese Ablaufroutinen und/oder Objekte von dem zumindest einen Informationssystem (34) für Simulationszwecke in dem System (20) bereitzustellen, sodass Auswirkungen des Handelns parallel sowohl in Virtual Reality als auch in reellen Informationssystemen nachvollziehbar und automatisiert umsetzbar sind.
2. System (20) nach Anspruch 1 , wobei das System (20) ausgelegt ist Handlungen
vollständig zu dokumentieren, sodass Simulationen zu jedem Zeitpunkt weiteren Nutzern zugänglich sind und von diesem verändert und als neue Version gespeichert werden können.
3. System (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das System (20) ferner ausgelegt ist Interaktionen der virtuellen Objekten zueinander gesondert darzustellen, welche nicht in Ablaufroutinen von zumindest einem Informationssystem (34) von zu den virtuellen Objekten korrespondierenden Objekten der Realität darstellbar sind.
4. System (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das zumindest eine
Informationssystem (34) ausgewählt ist aus: ERP (zum Beispiel SAP), Staplerleitsystem, Materialwirtschaftssystem, Lagerleitstand, Automatiklager, Verpackungsplanung, Versandplanung, Warehouse Management, Prozesssimulationssoftware, insbesondere Prozesssoftware aus zum Beispiel Presswerk, Karosseriebau, Lackiererei, Montage, Predictive Maintenance, Asset-Management, Werkerführung, Produktionsplanung, MES, Leitstand, Betriebsdatenerfassung, Maschinendatenerfassung, Leitstand, Taktung, Transportsysteme (FTS), JIS, Instandhaltung, Finanzintegration, Berichtswesen.
5. System (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die virtuelle Smart-Objekt- Bibliothek (24) ausgelegt ist Objekte von einem kommerziellen Produkt hinzuzuladen.
6. System (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Schnittstellenprogramm (32) zumindest teilweise durch zumindest einen Teilbereich der Smart-Objekt-Bibliothek (24) beziehungsweise der darin hinterlegten Objekte vorgesehen ist und/oder zumindest teilweise durch zumindest eine Funktion von zumindest einem Teilbereich der Smart- Objekt-Bibliothek (24) beziehungsweise der darin hinterlegten Objekte vorgesehen ist.
7. System (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Dokumentation des
Systems (20) beinhaltet, dass durch die von der Simulation ausgelösten und generierten Arbeitsergebnisse von zumindest einem mit dem System (20) gekoppelten
Informationssystem als solche entsprechend als ein Ergebnis (oder mehrere
Ergebnisse) der Simulation anzeigbar sind, sodass ein normaler Betrieb aufgrund der vorgestellten Aktivitäten des angebundenen Systems (20) nicht beeinträchtigt werden.
8. System (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Smart-Objekt-Bibliothek (24) zumindest teilweise durch Ergänzungen in Form von kommerziellen Produkten von außen vorgesehen ist und ausgelegt ist bedarfsweise Objekte von diesen kommerziellen Produkten hinzuzuladen.
9. System (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das System (20) ausgelegt ist Handlungen vollständig zu dokumentieren, sodass visuelle Einblicke, insbesondere in Form von Bildern und/oder Videosequenzen, in die durchgeführten Simulationen gewährleistbar sind, sodass auch zu einem späteren Zeitpunkt jegliche Aspekte der Simulationen verschiedenen Nutzern an verschiedenen Standorten zugänglich sind.
10. Verfahren zur Simulation von Industrieprozessen umfassend die folgenden Schritte:
• Betreiben eines Systems (20) gemäß den Ansprüchen 1 bis 9;
• Betreiben eines virtuellen Plattformprogramms (22) mit zumindest einer
Visualisierungsebene auf mindestens einem Server des Systems (20), wobei das virtuelle Plattformprogramm (22) auf einer Bildschirmvorrichtung (30) darstellbar ist und ausgelegt ist von mehreren Nutzern gleichzeitig genutzt zu werden;
• Hinterlegen und Betreiben einer virtuellen Smart-Objekt-Bibliothek (24), wobei die Smart-Objekt-Bibliothek (24) in das virtuelle Plattformprogramm (22) eingebunden ist und ausgelegt ist sowohl bestehende als auch neu anzulegende Objekte und/oder Prozessabläufe der Realität aufgrund eines Anlegevorgangs durch einen Anwender des Systems (20) zumindest teilweise als jeweilige virtuelle Objekte auf der zumindest einen Visualisierungsebene aufgrund eines Anlegevorgangs durch einen Anwender des Systems (20) bereitzustellen dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren des Weiteren die folgenden Schritte umfasst:
• Bereitstellen und Aktiveren von systemeigenen Komponenten von Augmented Reality / Virtual Reality und/oder systemeigenen Komponenten von Mixed Reality;
• Darstellen von Interaktionen der virtuellen Objekte zueinander zumindest teilweise mittels der systemeigenen Komponenten von Augmented Reality / Virtual Reality und/oder Komponenten von Mixed Reality;
• Betreiben zumindest eines Schnittstellenprogramms (32) in dem System (20), wobei das Schnittstellenprogramm (32) ausgelegt ist virtuelle Objekte und/oder Interaktionen der virtuellen Objekten zueinander zumindest teilweise in
Ablaufroutinen von zumindest einem mit dem System (20) koppelbaren
Informationssystem (34) von zu den virtuellen Objekten korrespondierenden Objekten der Realität zu übertragen und/oder diese Ablaufroutinen und/oder Objekte von dem zumindest einen Informationssystem (34) für
Simulationszwecke in dem System (20) bereitzustellen, sodass Auswirkungen des Handelns parallel sowohl in Virtual Reality als auch in reellen Informationssystemen nachvollziehbar und automatisiert umsetzbar sind.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das System (20) ausgelegt ist Handlungen vollständig zu dokumentieren, sodass Simulationen zu jedem Zeitpunkt weiteren Nutzern zugänglich sind.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 11 , wobei das System (20) ferner ausgelegt ist Interaktionen der virtuellen Objekten zueinander darzustellen, welche nicht in
Ablaufroutinen von zumindest einem Informationssystem (34) von zu den virtuellen Objekten korrespondierenden Objekten der Realität darstellbar sind.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die virtuelle Smart-Objekt- Bibliothek (24) ausgelegt ist Objekte von einem kommerziellen Produkt hinzuzuladen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei das Schnittstellenprogramm (32) zumindest teilweise durch zumindest einen Teilbereich der Smart-Objekt-Bibliothek (24) beziehungsweise der darin hinterlegten Objekte vorgesehen ist und/oder zumindest teilweise durch zumindest eine Funktion von zumindest einem Teilbereich der Smart- Objekt-Bibliothek (24) beziehungsweise der darin hinterlegten Objekte vorgesehen ist und wobei das System (20) ausgelegt ist Handlungen vollständig zu dokumentieren, sodass visuelle Einblicke, insbesondere in Form von Bildern und/oder Videosequenzen, in die durchgeführten Simulationen gewährleistbar sind, sodass auch zu einem späteren Zeitpunkt jegliche Aspekte der Simulationen verschiedenen Nutzern an verschiedenen Standorten zugänglich sind.
15 Verwenden von einem System (20) gemäß Ansprüchen 1 bis 9 in einem Verfahren
gemäß Anspruch 10
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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