Während einige Beschäftigte ihren Arbeitsplatz durch die zunehmende Digitalisierung bedroht sehen, arbeitet Fraunhofer daran, die Vorteile dieser technologischen Entwicklung nutzbar zu machen – gerade im industriellen Produktionsumfeld. An diesem Ziel arbeiten auch Forscher des Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik in Kaiserslautern mit.
Das digitale Menschmodell IPS-IMMA findet Einsatz in unterschiedlichsten Industriezweigen zur Auslegung von Arbeitsstationen unter ergonomischen Gesichtspunkten. Es ermöglicht bereits jetzt die Analyse von Erreichbarkeit, Sichtbarkeit und Montierbarkeit am digitalen Prototypen unter Einbeziehung der menschlichen Varianz. Darüber hinaus zeigen aktuelle Ergebnisse aus der Fraunhofer-Forschung vielversprechende Technologien zum Einsatz in zukünftigen Menschmodellen.
Ebenfalls am Stand Digital Solutions zu sehen sind die Entwicklungen des Fraunhofer ITWM im Bereich Digitale Menschmodellierung. In der Montage hochwertiger Maschinen und Geräte werden komplexe Handgriffe auch in absehbarer Zukunft von Menschen erledigt. Diese Arbeitsplätze ergonomischer auszulegen, ist das Ziel des Projekts EMMA-CC – »Ergo-dynamic Moving Manikin with Cognitve Control« (www.emma-cc.com) Die Experten des Fraunhofer ITWM forschen hieran gemeinsam mit fünf weiteren Fraunhofer-Instituten.
Fahrzeuge lassen sich bereits seit Jahren am Rechner modellieren, nicht aber die Umwelteinflüsse, die während der Fahrt auf sie einwirken. Diese sind aber in besonderem Maße bei der Entwicklung von Fahrassistenzsystemen zu beachten. Unterstützung kommt vom VMC® Road & Scene-Generator: Er ermöglicht die virtuelle Entwicklung und Erprobung von Assistenz- und Automatisierungssystemen, auf Basis realer Umgebungsdaten, verbindet also einen Digitalen Zwilling mit der realen Welt.
Da die Assistenz- und Automatisierungsfunktionen, die in Fahrzeugen eingesetzt werden, immer komplexer werden, kommen klassische Erprobungs- und Auslegungsverfahren jedoch zunehmend an ihre Grenzen. Das derzeit am Fraunhofer ITWM entwickelte Softwarepaket »VMC® Road & Scene-Generator« ermöglicht die virtuelle Entwicklung und Erprobung von Automatisierungssystemen auf Basis realer Umgebungsdaten. Die erfassen die Forschenden mit dem institutseigenen Messfahrzeug REDAR als 3D-Punktwolke. Mit Techniken des maschinellen Lernens analysieren und klassifizieren sie anschließend die Messdaten; relevante Objekte wie z.B. Fahrzeuge, Fahrspuren, Fahrbahnmarkierungen, Gebäude etc. werden automatisch identifiziert.
Diese Informationen liefern den entscheidenden Beitrag zu einer exakten Sensorsimulation, da nun für jedes Objekt und für jeden Messpunkt weitere Attribute wie z.B. Materialeigenschaften, Reflektions- und Absorptionseigenschaften für unterschiedliche elektromagnetische Wellenlängen etc. zur Verfügung stehen. Die Datenanalyse und Klassifikation läuft weitestgehend automatisiert ab, wodurch der Gesamtprozess hoch effizient wird.
Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
