Nutzung von AR/VR in Retrofit-und Neubau-Prozessen auf einer Schiffswerft

Das Unternehmen

  • Name: TAMSEN MARITIM GmbH
  • Sitz: Rostock
  • Gründungsjahr: 1994
  • Größe: 105 Beschäftigte
  • Branche: Maritime Wirtschaft

Die Tamsen Maritim GmbH ist eine deutsche Schiffswerft mit Sitz in Rostock an der Warnow. Die Werft hat sich als Reparatur- und Servicewerft an der Ostsee etabliert und ist spezialisiert auf den Bau von Superyachten bis 60 Meter Länge.

Die Herausforderung

Der Bau eines Schiffes ist kosten- und zeitintensiv. Um sicherzugehen, dass alle technischen und ergonomischen Anforderungen an das Schiff erfüllt werden, greift man bei der Konstruktion auf lebensgroße Modelle zur Visualisierung des möglichen Endergebnisses zurück. Üblicherweise werden wichtige Bereiche des Schiffes, insbesondere die Brücke, deshalb im Maßstab 1:1 aus Leichtbauwänden gebaut, um sich an diesen Modellen orientieren zu können.

So können Kunden vorab testen, ob alle Instrumente richtig platziert und bestimmte Auflagen (z.B. bei Seenotrettungsboten) erfüllt sind. Wenn dies nicht der Fall ist, wird das Modell noch einmal umgebaut. Sowohl der Bau der Schiffsmodelle in Lebensgröße als auch notwendige Anpassungen der Modelle im Nachhinein sind mit hohem Kosten- und Zeitaufwand verbunden.

Der Wunsch

Der Wunsch von Tamsen Maritim war es, den Neu- und Umbau von Schiffen so flexibel wie möglich zu gestalten und somit schneller auf Änderungswünsche von Kunden reagieren zu können. Dementsprechend war eine Idee, die vorhandenen 3D-Daten der Schiffe bereits im Bauprozess verfügbar zu machen, ohne reale Modelle bauen zu müssen.

Je komplexer ein Fahrzeug ist – angefangen beim Auto über ein Flugzeug bis hin zu einem Schiff – desto komplexer bzw. größer werden die Datenstruktur und -menge des jeweiligen Modells. Um auf die Datenmenge von umfangreichen 3D-Modellen bei einem Schiffsmodell effizient zugreifen zu können, bedarf es also der notwendigen IT-Werkzeuge.

Als mögliches IT-Werkzeug wurde für dieses Projekt die Nutzung von Virtual Reality (VR)-Technologien (HTC Vive) im Rahmen von Schiffsum- und Neubauten ausgewählt und getestet. In der virtuellen Realität wäre es mit wenigen Klicks möglich, die Größe von Bauteilen zu verändern oder sie anders zu positionieren.

Die Vorgehensweise

Entstanden ist die Idee im Rahmen von mehreren Innovationswerkstätten, die das Fraunhofer IGD aus Rostock – ein Partner des Mittelstand-4.0-Kompetenzzentrums Bremen – mit der Werft durchführte. Im ersten Schritt wurde im Rahmen des Projektes und zu Demonstrations-Zwecken ein Prototyp auf der Basis der Microsoft HoloLens Mixed-Reality-Brille umgesetzt.

Der erste Einsatz des Prototyps erfolgte in der Reparaturabteilung der Werft. Mithilfe des Demonstrators wurde hier erprobt, ob man durch den Einsatz einer AR-Brille die Abläufe in der Wartung und dem Service schlanker gestalten könnte. Die Datenbrille kann den Nutzern beispielsweise Handlungsrichtlinien für bestimmte Aufgaben anzeigen.

Da Tamsen Maritim seine Fachkräfte selbst ausbildet und diese ihre Aufgaben genau kennen, brachte die Brille in der Reparaturabteilung jedoch keinen nennenswerten Effizienzgewinn.
Hier zeigte sich also, dass der Einsatz einer solchen Brille in diesem Bereich nicht sinnvoll ist.

Mann mit VR-Brille

Das Ergebnis

Stattdessen kristallisierte sich während der Workshops heraus, dass er Einsatz der Datenbrille an anderer Stelle ein sehr viel größeres Potenzial bietet.

VR kann helfen, den Kunden bereits während der Planungs- und Konstruktionsphase des Schiffes stärker in den Prozess einzubeziehen. Mithilfe der VR-Anwendung kann der Auftraggeber bereits lange vor Fertigstellung sehen, wie sein Schiff einmal aussehen wird und bei Bedarf umgehend Änderungen vornehmen. So können Kosten und Zeit beim Schiffbau eingespart und die Kundenzufriedenheit nach der Fertigstellung des Schiffes gesteigert werden.

Die Umsetzungspartner

Bei der Umsetzung eines solchen Projektes kann ein IT-Dienstleister oder Systemhaus mit Kompetenzen im Bereich Virtual Reality unterstützen.

 

Die Projektdauer

Projektbeginn war im November 2019. Es wird im Dezember 2020 abgeschlossen. Für November 2020 ist geplant, dass der durchführende Projektpartner des Kompetenzzentrums, das Fraunhofer IGD, die VR-Brille (HTC-Vive) mit potenziellen Kunden der Tamsen Maritim Werft testen. Hierbei soll ermittelt werden, inwieweit eine solche Anwendung den Kunden einen tatsächlichen Mehrwert bietet.

Das Projekt läuft prozessbegleitend im Rahmen eines Neubauprojektes bei der Tamsen Maritim Werft (von der Kiellegung bis zur Fertigstellung). Der Feldtest erfolgt jeweils an ausgewählten Prozess-Schritten unter Einbeziehung der relevanten Akteure vor Ort. Das Feedback kann somit zeitnah zur Verbesserung und Re-Design der anvisierten VR-Lösungsansätze erfasst werden. Zudem ist eine enge Zusammenarbeit mit der Konstruktions- und Fertigungs-Abteilung bei Tamsen Maritim vorgesehen.

Einen ausführlichen Artikel zu diesem Projekt finden Sie hier.

Die Kosten

Für den Erwerb einer solchen VR-Brille mit der entsprechenden Technologie fallen Kosten in Höhe von ca. 1.500 € an. Hinzu kommen Kosten für den Import der 3D-Objektdaten in eine entsprechende Software sowie die Anpassung des Modells.

Die Kosteneinsparungen durch Nutzung von 3D-Daten anstatt eines lebensgroßen Modells sind stark von der Größe und Komplexität des Objektes, das abgebildet werden soll – in diesem Fall eines Schiffes bzw. Bootes und der zugehörigen Schiffsbrücke – abhängig.

Frau mit AR-Brille am Modell

Die Stichworte

Nach diesen Stichworten können Sie online mit Suchmaschinen suchen, wenn Sie sich für ein solches Projekt interessieren:

  • Augmented Reality (AR)
  • Virtual Reality (VR)
  • Mixed Reality (MR)
  • 3D-Datenmodell

 

Der Ansprechpartner

Guntram Flach Porträt

Dipl.-Inf. Guntram Flach
Senior Scientist Maritime Graphics

Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
Joachim-Jungius-Str. 11  |  18059 Rostock  |  Germany
Tel +49 381 4024-156  |  Fax +49 381 4024-199
guntram.flach@igd-r.fraunhofer.de

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