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Virtuelle und erweiterte Realität zur Analyse komplexer mechatronischer Systeme

  • Jürgen Gausemeier , Rafael Radkowski and Helene Waßmann
Published/Copyright: March 16, 2017
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Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
From the journal Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 104 Issue 11

Kurzfassung

Mechatronik beruht auf dem symbiotischen Zusammenwirken von Mechanik, Elektronik, Regelungstechnik und Softwaretechnik, um das Verhalten von technischen Systemen zu verbessern. Zukünftige mechatronische Systeme werden in der Lage sein, selbstständig und flexibel auf veränderte Betriebsbedingungen zu reagieren. Hierfür verwenden wir den Begriff Selbstoptimierung. Der Entwurf derartiger Systeme ist eine Herausforderung. Der Beitrag führt in das Paradigma der Selbstoptimierung ein. Aufbauend hierauf werden der Entwicklungsprozess für selbstoptimierende Systeme skizziert und die Einsatzmöglichkeiten der Technologien Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) zur Analyse der Systeme präsentiert. Insbesondere AR und VR tragen dazu bei, dass die auf der komplexen Informationsverarbeitung beruhenden Wirkzusammenhänge für den Entwickler leichter nachvollziehbar werden.

Abstract

Mechatronics relies on the close interaction of mechanics, electronics, control engineering and software engineering in order to optimize the behavior of technical systems. Advanced mechatronic systems react autonomously and flexibly on changing environmental conditions. These systems are called self-optimizing systems. It is a challenge to develop them. This contribution introduces the paradigm of self-optimization. In addition, the development process of self-optimizing systems is outlined and the fields of application of the technologies Augmented Reality (AR) and Virtual Reality (VR) are presented, which we are using for the analysis of such systems. Particularly, AR and VR facilitate the understanding of the interdependency of the complex information processing.

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Gausemeier ist Professor für Produktentstehung am Heinz Nixdorf Institut der Universität Paderborn. Er promovierte am Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik der TU Berlin bei Prof. Spur. In seiner zwölfjährigen Industrietätigkeit war Dr. Gausemeier Entwicklungschef für CAD/CAM-Systeme und zuletzt Leiter des Produktbereiches Prozessleitsysteme bei einem namhaften schweizer Unternehmen. Über die Universitätsgrenzen hinaus engagiert er sich u.a. als Mitglied des Vorstands und Geschäftsführer des Berliner Kreis – Wissenschaftliches Forum für Produktentwicklung e.V. Ferner ist er Initiator und Aufsichtsratsvorsitzender des Beratungsunternehmens UNITY AG. Herr Gausemeier ist Mitglied des Präsidiums von acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften. 2009 wurde er in den Wissenschaftsrat berufen.

Dr.-Ing. Rafael Radkowski, geb. 1976, studierte von 1998 bis 2003 Maschinenbau an der Universität Paderborn mit Schwerpunkt Produktentwicklung. Er beendete das Studium als Jahrgangsbester. Von 2003 bis 2006 war er Stipendiat im Graduiertenkolleg „Automatische Konfiguration offener Systeme“ am Heinz Nixdorf Institut. Er promovierte 2006 an der Universität Paderborn bei Prof. Gausemeier. Seit dem ist er als Post-Doktor am Lehrstuhl für Produktentstehung bei Prof. Gausemeier tätig. Seine Forschungsinteressen sind Virtual- und Augmented Reality sowie Simulation im Produktentwicklungsprozess. Seine Forschungsergebnisse veröffentlichte er bisher in über 50 Publikationen.

Dipl.-Inform. Helene Waßmann, geb. 1981, studierte Informatik an der Universität Paderborn. Ihre Schwerpunkte lagen im Bereich der Computergrafik und der Digitalen Bildverarbeitung. Seit 2007 ist sie Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Produktentstehung des Heinz Nixdorf Instituts. Ihr Schwerpunkt ist die Visualisierung technischer Systeme mit Hilfe der Technologien Virtual and Augmented Reality.

References

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Online erschienen: 2017-03-16
Erschienen im Druck: 2009-11-28

© 2009, Carl Hanser Verlag, München

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https://doi.org/10.3139/104.110190

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