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Virtual Reality und Simulations-Tools beflügeln den Anlagenplaner

| Redakteur: Anke Geipel-Kern

Simulation in 3D

Auch Simulations-Tools beflügeln den Anlagenbau. Forscher aus dem Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg haben eine Methode entwickelt, um beispielsweise die Abläufe im Inneren von Energiewandlungsanlagen bildhaft darzustellen. Dazu haben sie die 3D-Anlagenkonstruktion und die Ergebnisse von Simulationen mit einem am IFF entwickelten Virtual Reality-Programm, gekoppelt. „Mit einem speziellen Software-Tool ist es uns erstmals gelungen, die Bewegungsabläufe sichtbar zu machen“, erklärt Dr. Matthias Gohla, Leiter des Geschäftsfelds Prozess- und Anlagentechnik.

Diese Visualisierungslösung ist für alle Arten von verfahrenstechnischen Anlagen geeignet, in denen fluide Medien (Druckluft, Wasser, diverse Gase oder Flüssigkeiten) strömen, wobei die Berechnung/Simulation der Strömungen und/oder Reaktionsabläufe mit dem CFD-Programm Ansys Fluent durchgeführt werden. Gegebenenfalls sei es zudem möglich, Daten auch aus anderen Berechnungsprogrammen zu visualisieren und zu animieren, ergänzt Gohla.

Pfeile zeigen an, in welcher Richtung und Geschwindigkeit Flüssigkeiten und Gase durch die Anlage strömen. Farbige Markierungen weisen auf potenzielle Schwachstellen hin, wie Bereiche, in denen es zu kritischen Temperaturen, Ablagerungen oder Erosionen kommen kann. Auch eine Kollisionsprüfung ist möglich.

3D-Laser-Scanning

Bei der Planung von Umbauten und Erweiterungen in Industrieanlagen müssen in immer kürzeren Zeitabständen und mit hoher Genauigkeit die Umgebungsdaten digital erfasst werden. Zunehmend nutzen Unternehmen dazu das 3D-Laser-Scanning, bei dem aus digitalen Punktwolken geometrische Störkanten erzeugt werden.

Es gibt drei Fragestellungen bei denen Laser-Scanning eine zuverlässigere, schnellere und somit auch kostengünstigere Alternative zu herkömmlichen Aufmaßmethoden bietet, sagt Scantec 3D, die als Dienstleister Laserscanning und 3D-Objekterfassung u.a. in der Prozessindustrie durchführt:

  • Die Dokumentation und die alten Pläne sind unvollständig und unzuverlässig.
  • Ein Aufmaß mittels Handlaser oder Maßband ist aufwändig und zeitintensiv (oft muss mehrfach vor Ort gemessen werden).
  • Beim Handaufmass werden immer wieder Dinge übersehen und es kommt zu Kollisionen.

Die Herausforderung ‚Umbau’ oder ‚Erweiterungsbau’ stellt sich für viele Betreiber, deren Anlagen und Gebäude vor 30 oder mehr Jahren gebaut wurden. Manches Gebäude soll auch einer gänzlich anderen Nutzung zugeführt werden. Das Problem dabei: die ursprünglichen 2D-Pläne sind meist längst Makulatur. Und Mitarbeiter, die über die verbaute Technik umfassend Bescheid wissen könnten, sind längst in Rente gegangen. Was also tun bei dieser Ausgangslage?

Ergänzendes zum Thema
 
Arbeitserleichterung ist wichtig

In solchen Fällen muss zunächst der Bestand der installierten Technik erfasst werden. Unter anderem auf dieses Aufgabenfeld hat sich das Ingenieurbüro amcad spezialisiert. Amcad arbeitet dabei mit dem 3D-CAD/CAE-Engineering-Werkzeug Tricad MS der VenturisIT, weil dieses Tool eine Komplettlösung für alle relevanten Gewerke der Gebäude- und Fabrikplanung bietet. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, denn der Planer muss dann bei der Bestandserfassung nicht mit unterschiedlichen Tools arbeiten, sondern bleibt stets in der gewohnten Umgebung.

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