Virtual Reality: VISENSO und 3Dims kooperieren

Einer der weltweit führenden Hersteller von Pumpen und Pumpensystemen für die Heizungs-, Kälte- und Klimatechnik, die Wasserversorgung sowie die Abwasserbehandlung und -entsorgung, die WILO AG aus Dortmund, setzt bei der Entwicklung seiner Produkte auf moderne VR-Technologie von 3Dims und VISENSO.

Seit der Entwicklung der "Wilo-Stratos" als weltweit erste Hocheffizienzpumpe für Heizung, Klima und Kälteanwendungen, gilt Wilo als Innovationsführer in der Gebäudetechnik. Um seine Position auszubauen, und auch in weiteren Geschäftsfeldern wie Wasserversorgung und Abwasserentsorgung eine führende Stellung zu erreichen, kommen neben einer Vielzahl hochmoderner Mess- und Prüftechnologien jetzt auch virtuelle Prototypen zur Optimierung des Entwicklungsprozesses zum Einsatz.

Der F&E-Bereich hat für Wilo traditionell große Bedeutung. Das Forschungs- und Technologiezentrum (Advanced Research and Technology Centre – ARTEC) am Stammsitz Dortmund mit den zentralen Arbeitsbereichen Motorentechnologie, Strömungstechnik, Werkstofftechnik und Regeltechnik nimmt dabei einen besonders hohen Stellenwert ein. Mit der wegweisenden Investition in eine innovative VR-Umgebung wurde das rund 2’500 qm große Forschungslabor jetzt weiter ausgebaut. Die Virtuelle Realität ermöglicht Wilo eine verbesserte Analyse von Konstruktionsdaten und Berechnungsergebnissen und unterstützt damit die Entwicklung von Pumpensystemen mit einer maximalen Leistungsfähigkeit und verlässlichen Spitzenqualität.

Ab sofort können im Bereich F&E CAD-Konstruktionsdaten aus der Pumpenentwicklung in realistische, interaktive Simulationen aus verschiedenen Betrachtungswinkeln umgewandelt, Strömungsabläufe und Bauteilbelastungen im Entwicklungsprozess interaktiv und drei-dimensional veranschaulicht werden.

Mit der 3Dims GmbH aus Frankfurt und der Stuttgarter VISENSO GmbH setzte Wilo bei der Umsetzung der Installation auf zwei VR-Experten der ersten Stunde. Während VISENSO mit der VR-Software COVISE zu den führenden Anbietern im Bereich der Visualisierung numerischer Berechnungsergebnisse in der Virtuellen Realität zählt, ist 3Dims ein seit vielen Jahren bewährter Partner bei der Realisierung immersiver Hardware-Umgebungen.

Mit ihren vielfältigen, direkten Schnittstellen zu den verschiedensten Konstruktions- und Simulationsprogrammen und ihrer enormen Leistungsfähigkeit bei der Handhabung großer Datenmengen, wie sie insbesondere auch im Pumpenbau entstehen, erwies sich COVISE in einem international durchgeführtem Benchmark als die performanteste Anwendungs-software. So können beispielsweise im Bereich der Simulation komplexer Strömungen (CFD) auch transiente Daten visualisiert oder CAD-Daten mit vordefinierten, interaktiven Animationen gekoppelt werden. Komplexe Berechnungsergebnisse, die entstehen wenn die Strömung des Wassers durch eine mehrstufige Pumpe auf einem 64 bit High-Performance Cluster berechnet wird, lassen sich mit COVISE in kürzester Zeit in der VR-Umgebung anschaulich visualisieren und analysieren. Ziel der Simulation ist eine möglichst energieeffiziente Übertragung des Motors auf das Fördermedium Wasser. Durch das Setzen von Stromlinien kann der Weg des Wassers durch die Pumpe verfolgt werden. Darüber hinaus bietet die Anwendung auch die Möglichkeit Ergebnisse aus der Strukturmechanik zu visualisieren, wie bspw. die Druckverteilung an den bewegten Schaufeln. Weitere Aspekte sind etwa die Untersuchung der Geschwindigkeitsverläufe in den Kanälen sowie am Ein- und Austritt oder Spannungen beim Zusammenbau des Gehäuses. Bei Wilo werden sowohl Abaqus und CFX als auch ProE-Daten mit COVISE in einer Gesamtdarstellung visualisiert. Das neue, auf die Bedürfnisse spezifischer Anwendungsbereiche anpassbare User Interface soll dabei einen schnellen, problemlosen Einsatz der Technologie erlauben – selbst durch ungeübte VR-Einsteiger. Neben dem Einsatz in Forschung und Entwicklung nutzt Wilo die Virtuelle Realität auch für Kundenpräsentationen und stellt hier seine Technologiekompetenz zusätzlich erfolgreich unter Beweis.

Für den Aufbau der immersiven Umgebung wurde im Wilo-Forschungslabor ein 3Dims Buenavista Displaysystem (Bildgröße 300 x 168 cm) mit zwei Hochleistungsprojektoren der Firma Projectiondesign (F30 1080p), Infitec-Filtertechnik und einem optischen Tracking-System der Firma ART installiert. Als Rechnertechnik kommt ein Fujitsu Siemens FSC R650 (16gBRam) mit einer Nvidia Quadro FX 5600 Grafikkarte zum Einsatz.

Dr. Frank-Hendrik Wurm, Leiter des Forschungs- und Technologiezentrums erläutert: "Mit dieser innovativen VR-Technologie, die in unserer Branche bisher einzigartig sein dürfte, wird die Pumpenentwicklung bereits vor der Prototypenherstellung durch eine wichtige zusätzliche Bewertungsmöglichkeit unterstützt. Auf diese Weise lassen sich unter anderem Entwicklungskosten und -zeit reduzieren, damit unsere Kunden weltweit möglichst schnell Zugriff auf die neueste ‚Pumpen Intelligenz‘ aus dem Hause Wilo haben."

Weitere Informationen unter: www.visenso.de; www.wilo.de; www.3dims.de