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Pressemitteilungen

Hannover Messe 2019 – Fraunhofer IGD: Digital unterstützte Arbeitswelten

Auf der Hannover Messe 2019 präsentiert das Fraunhofer IGD seine IT-Lösungen für die digitalisierte Industrie. An zwei Messeständen demonstriert das führende Forschungsinstitut für Visual Computing intelligente Datenanalysen, interaktive Simulationslösungen und AR-Anwendungen für die Baubranche.

Industrial Intelligence optimiert Betriebszustände
Mit Data@Hand stellt das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD auf der Hannover Messe ein KI-basiertes Informations- und Datenwerkzeug zur Optimierung der industriellen Prozesskette vor. Auf Basis maschinellen Lernens werden Daten schneller ausgewertet und Anomalien früher erkannt. Durch Anbindung an die Cloud und den Einsatz künstlicher Intelligenz können Abweichungen vom Normalbetrieb einer Anlage erkannt werden, ohne dass an genau dieser Anlage das Muster jemals aufgetreten ist. Das System entwickelt sich ständig weiter, erkennt selbstlernend Normalzustand und Abweichungen und ermöglicht damit eine Reaktion auch auf vorher noch nie da gewesene Betriebszustände. Die automatisierte Analyse kann nicht nur über eine leistungsfähige serverbasierte Plattform erfolgen, sondern auch auf mobilen Kleinstsystemen direkt an der Maschine. Auf der Messe zeigt ein Demonstrationsbeispiel, wie aus einer reinen Datensammlung durch die intelligente Analyse und die Visualisierung kritischer Zustände ein echter Mehrwert generiert wird. Mit den gewonnenen Daten können Problemfälle nicht nur ursächlich analysiert, sondern auch Störungen vorhergesagt werden.

Interaktive Simulation beschleunigt Konstruktionsprozess
Mit RISTRA (Rapid Interactive Structural Analysis) stellt das Fraunhofer IGD einen GPU-Strukturmechaniklöser vor, der die Bauteilsimulation beschleunigt und den Konstruktionsprozess optimiert. Ausgangspunkt ist die Vision, die computergestützte Konstruktion eines Bauteils und parallel dessen Stabilität durch Simulation in einem Arbeitsgang durchzuführen. Direktes Feedback führt zu einem intuitiven Arbeitsstil und besseren Ergebnissen, nicht nur bezüglich der benötigten Entwicklungszeit, sondern auch der Qualität des Designs, da viele Iterationen auf dem Weg zum Optimum möglich werden. Im Rahmen eines Vergleichstests konnte RISTRA ein Modell mit mehr als 1,3 Millionen finiten Elementen mehr als 80-mal schneller als eine kommerzielle Simulationssoftware berechnen. Das Softwaretool kann Design- und Engineering-Prozesse durch die Verlagerung aller Simulationsberechnungen auf die Grafikkarte deutlich beschleunigen. Die Auswirkungen vorgegebener Lastfälle auf die Struktur eines Bauteils werden nahezu in Echtzeit in Falschfarben visualisiert. Eine erste Lizenzierung findet durch die Meshparts GmbH statt.

Einheitliche Softwarestandards unterstützen vernetzte Bauvorhaben
Um eine durchgängig digitale Projektbearbeitung bei Planung, Ausführung und Betrieb von Bauwerken zu unterstützen, entwickelt das Projekt BIMSWARM eine Plattform zur Vernetzung unterschiedlicher Anwendungen, Dienste und Inhalte. Die einfache Auswahl und Kombination verschiedener Softwaretools für wechselnde Projektgemeinschaften, wie sie vor allem im Baubereich häufig vorkommen, steht dabei im Vordergrund. Die Plattform schlägt geeignete Tools je nach Sachlage vor und hilft so, abweichende Softwarestandards innerhalb eines Geschäftsverbundes zu vermeiden. Das Fraunhofer IGD implementiert seine Visualisierungs- und Trackingdienste auf Basis der Fraunhofer-Technologie instant3Dhub in die Plattform. Damit können große Datenmodelle in extrem kurzer Zeit aufbereitet und verarbeitet werden – das ermöglicht einen Live-Abgleich der Realität mit dem CAD-Modell eines Gebäudes und eröffnet verschiedene Möglichkeiten. Bauherren können Baufortschrittsdokumentationen als Soll-Ist-Abgleich ad hoc erstellen, bewerten und mit allen Beteiligten kommunizieren. Ein geplantes Ticketsystem liefert Installateuren konkrete Handlungsanweisungen für haustechnische Anlagen und dokumentiert transparent den Arbeitsfortschritt. Der Einsatz von Augmented Reality (AR) in verschiedenen Bauphasen von der Planung bis zur Wartung wird durch die Komprimierungs- und Visualisierungsleistung des Fraunhofer IGD unkompliziert möglich z.B. auf dem Tablet. Das Förderprojekt BIMSWARM ist Teil des Technologieprogramms „Smart Service Welt II“, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert wird.

Weiterführende Informationen:

www.igd.fraunhofer.de/veranstaltungen/hannover-messe-2019
– www.igd.fraunhofer.de/presse/aktuelles/datahand-mit-ki-prozesse-verschiedensten-anwendungsbereichen-optimieren
www.igd.fraunhofer.de/presse/aktuelles/simulation-der-konstruktion-neu-definiert
– www.igd.fraunhofer.de/presse/aktuelles/bauen-40-digital-vernetzt-und-zertifiziert

Fraunhofer IGD auf der Hannover Messe / 01.-05. April 2019:
– Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft: Halle 6, Stand A30
– Stand des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie: Halle 2, Stand C28

Das vor 30 Jahren gegründete Fraunhofer IGD ist heute die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing. Visual Computing ist bild- und modellbasierte Informatik. Vereinfacht gesagt, beschreibt es die Fähigkeit, Informationen in Bilder zu verwandeln (Computergraphik) und aus Bildern Informationen zu gewinnen (Computer Vision). Die Anwendungsmöglichkeiten hieraus sind vielfältig und werden unter anderem bei der Mensch-Maschine-Interaktion, der interaktiven Simulation und der Modellbildung eingesetzt.

Unsere Forscher an den Standorten in Darmstadt, Rostock, Graz und Singapur entwickeln neue technische Lösungen und Prototypen bis hin zur Produktreife. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern entstehen dabei Anwendungslösungen, die direkt auf die Wünsche des Kunden zugeschnitten sind.

Unsere Ansätze erleichtern die Arbeit mit Computern und werden effizient in der Industrie, im Alltagsleben und im Gesundheitswesen eingesetzt. Schwerpunkte unserer Forschung sind die Unterstützung des Menschen in der Industrie 4.0, die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die „Smart City“ und die Nutzung von digitalen Lösungen im Bereich der „personalisierten Medizin“.

Durch angewandte Forschung unterstützen wir die strategische Entwicklung von Industrie und Wirtschaft. Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen sowie Dienstleistungszentren können davon profitieren und mit Hilfe unserer Spitzentechnologien am Markt erfolgreich sein.

Kontakt
Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
Daniela Welling
Fraunhoferstraße 5
64283 Darmstadt
+49 6151 155-146
presse@igd.fraunhofer.de
https://www.igd.fraunhofer.de

Die Bildrechte liegen bei dem Verfasser der Mitteilung.

Pressemitteilungen

Hannover Messe 2019: Bauen 4.0 – digital, vernetzt und zertifiziert

Im Rahmen des Projektes BIMSWARM präsentiert Fraunhofer IGD seine neuesten Lösungen für Datenvisualisierung und AR-Anwendungen für die Baubranche.

BIMSWARM macht es sich seit April 2018 zur Aufgabe, die durchgängig digitale Projektbearbeitung bei Planung, Ausführung und Betrieb von Bauwerken zu unterstützen. Ziel ist die Entwicklung einer Plattform zur einfachen Vernetzung unterschiedlicher Anwendungen, Dienste und Inhalte auf Basis offener Standards. Wichtig dabei ist die einfache Auswahl und Kombination verschiedener Softwaretools für einmalige Geschäftsverbünde, wie sie vor allem im Baubereich häufig vorkommen. Als einer von acht Projektpartnern zeichnet das Fraunhofer Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD für die Implementierung seiner Visualisierungsdienste verantwortlich.

Mit BIM-Ticketsystem Kommunikationsprozesse optimieren

Der Begriff BIM (Building Information Modeling) steht für eine softwarebasierte Planung, Ausführung und Bewirtschaftung von Gebäuden. BIM findet Anwendung sowohl bei der Bauplanung als auch beim Facility Management. Ausgangspunkt ist das Gebäude als virtuelles Modell – hier setzen die Lösungen des Fraunhofer IGD an. Die Visualisierungs- und Trackingleistungen der Fraunhofer-Technologie instant3Dhub werden weiterentwickelt und als Basisdienst im Hintergrund eingebunden. Als zertifizierter Bestandteil von BIMSWARM können damit große Datenmodelle aufbereitet und verarbeitet werden – das ermöglicht einen Live-Abgleich der Realität mit dem CAD-Modell des Gebäudes. Bauherren können Baufortschrittsdokumentationen als Soll-Ist-Abgleich ad hoc erstellen und bewerten. Über ein Ticketsystem kann das Ergebnis mit allen Beteiligten kommuniziert werden.

Auf der Hannover Messe präsentiert das Fraunhofer-Team zusammen mit den anderen Projektpartnern auf dem Messestand des Bundeswirtschaftsministeriums das Ticketsystem am Beispiel eines typischen Wartungsfalles aus dem Facility Management. Nach Übernahme eines entsprechenden Tickets erhält ein Installateur die konkreten Handlungsanweisungen für eine ihm bisher gegebenenfalls unbekannte haustechnische Anlage und kann sofort tätig werden. Auch die Erledigung der Arbeit wird im Ticketsystem dokumentiert und umgehend können die nächsten Schritte geplant werden.

Die Einbindung der instant3dhub-Technologie unterstützt außerdem Bauprojekte in verschiedenen Bauphasen von der Planung bis zur Wartung mittels Augmented Reality (AR). Ein Tiefensensor erfasst den realen Bauzustand, die daraus entstehende Punktwolke wird als sensorische Rekonstruktion mit den CAD-Daten des Planungsmodells abgeglichen. Ohne die Komprimierungs- und Visualisierungsleistung im Hintergrund wären diese Daten deutlich zu umfangreich für eine anwenderfreundliche Bedienung z.B. auf dem Tablet.

Teilhabe am Markt durch Softwarestandards

Gerade in der Baubranche schließen sich Unternehmen für die Planung und die Errichtung von Bauwerken in wechselnden Projektgemeinschaften zusammen. Voneinander abweichende Softwarestandards erschweren die projektspezifische Zusammenarbeit und Daten müssen vom einen zum anderen Tool aufwendig konvertiert werden. Gleichzeitig gibt es eine Fülle an IT-Lösungen am Markt und Bauherren stehen vor der Herausforderung, sich für die besten Anwendungen für den konkreten Fall entscheiden zu müssen. BIMSWARM stellt nicht nur unterschiedliche Werkzeuge zur Verfügung, sondern ermittelt auch je nach Sachlage, welche der Kunde auswählen und kombinieren sollte. Alle eingebundenen Tools sind zertifiziert, miteinander kombinierbar und erfüllen die aktuellsten fachlichen und gesetzlichen Auflagen. Durch offene und Web-basierte Schnittstellen wird sichergestellt, dass einzelne Komponenten in bestehende Systeme bzw. Cloud-Lösungen verschiedener Hersteller übernommen werden können. Davon profitieren insbesondere mittelständische Unternehmen, die bestehende IT-Lösungen leicht mit neuen Produkten kombinieren können. Ohne eigene finanzielle oder personelle Ressourcen, um eigene digitale Lösungen zu entwickeln, sparen kleine und mittlere Unternehmen durch die BIMSWARM-Angebote Kosten und erhalten eine erleichterte Teilnahme am sich verändernden Markt.

Das Förderprojekt BIMSWARM ist Teil des Technologieprogramms Smart Service Welt II, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert wird. Ziel zum Projektabschluss in zwei Jahren ist eine einsatzbereite Plattform, die den Kunden Softwarelösungen anwendungsfertig präsentiert, einschließlich der Fraunhofer IGD-Technologien.

Weiterführende Informationen:
www.igd.fraunhofer.de/veranstaltungen/hannover-messe-2019
www.igd.fraunhofer.de/projekte/instant3dhub
www.bimswarm.de

Fraunhofer IGD auf der Hannover Messe / 01.-05. April 2019:
– Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft: Halle 6, Stand A30
– Stand des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie: Halle 2, Stand C28

Über Smart Service Welt II:
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert mit dem Technologieprogramm „Smart Service Welt II“ 18 Projekte mit rund 50 Millionen Euro, die neue Anwendungsbereiche für intelligente Dienste erschließen sollen. Ein Schwerpunkt liegt dabei in der Digitalisierung von Anwendungsbereichen in ländlichen Regionen und Kleinstädten. Deren spezifische Chancen und Herausforderungen müssen aufgegriffen werden, um mit Hilfe digitaler Technologien auf den Erhalt gleichwertiger Lebensverhältnisse verglichen mit städtischen Möglichkeiten hinzuwirken. Zusätzlich werden durch begleitende Forschungsmaßnahmen Fragen und Herausforderungen hinsichtlich der Themen Recht,Geschäftsmodelle, Interoperabilität und IT-Sicherheit erörtert.

Institutsprofil Fraunhofer IGD:
Das vor 30 Jahren gegründete Fraunhofer IGD ist heute die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing. Visual Computing ist bild- und modellbasierte Informatik. Vereinfacht gesagt, beschreibt es die Fähigkeit, Informationen in Bilder zu verwandeln (Computergraphik) und aus Bildern Informationen zu gewinnen (Computer Vision). Die Anwendungsmöglichkeiten hieraus sind vielfältig und werden unter anderem bei der Mensch-Maschine-Interaktion, der interaktiven Simulation und der Modellbildung eingesetzt.

Unsere Forscher an den Standorten in Darmstadt, Rostock, Graz und Singapur entwickeln neue technische Lösungen und Prototypen bis hin zur Produktreife. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern entstehen dabei Anwendungslösungen, die direkt auf die Wünsche des Kunden zugeschnitten sind.

Unsere Ansätze erleichtern die Arbeit mit Computern und werden effizient in der Industrie, im Alltagsleben und im Gesundheitswesen eingesetzt. Schwerpunkte unserer Forschung sind die Unterstützung des Menschen in der Industrie 4.0, die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die „Smart City“ und die Nutzung von digitalen Lösungen im Bereich der „personalisierten Medizin“.

Durch angewandte Forschung unterstützen wir die strategische Entwicklung von Industrie und Wirtschaft. Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen sowie Dienstleistungszentren können davon profitieren und mit Hilfe unserer Spitzentechnologien am Markt erfolgreich sein.

Kontakt
Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
Daniela Welling
Fraunhoferstraße 5
64283 Darmstadt
+49 6151 155-146
presse@igd.fraunhofer.de
https://www.igd.fraunhofer.de

Bildquelle: (@ Fraunhofer IGD)

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Hannover Messe 2019 – Fraunhofer IGD: Simulation in der Konstruktion – neu definiert

Wie wäre es, anstatt 60 Minuten nur 45 Sekunden auf ein Simulationsergebnis warten zu müssen? Das Fraunhofer IGD stellt auf der Hannover Messe mit RISTRA einen GPU-Strukturmechaniklöser vor, der die Bauteilsimulation beschleunigt und den Konstruktionsprozess optimiert.

Die Anforderungen an Konstruktionsergebnisse werden immer komplexer. Neben Sicherstellung der Bauteilfunktion wird in Zeiten additiver Fertigung auch die Frage des Materialeinsatzes immer relevanter. Auf dem Weg zum Optimum werden verschiedenste Parameter nur um Bruchteile verändert. Nach jedem Schritt die Auswirkungen strukturmechanischer Änderungen auf einen Blick erkennen zu können, bleibt mit aktuellen Softwarelösungen im Simulationsbereich oft ein Wunschdenken.

Bereits 2018 stellte das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD in einer vorläufigen Version seinen Strukturmechaniklöser RISTRA (Rapid Interactive Structural Analysis) vor, der durch die Verlagerung der Simulationsberechnungen auf die Grafikkarte die Simulationszeit maßgeblich komprimiert. In seinem Update 2019, das vom Softwareanbieter Meshparts lizensiert wird, liefert RISTRA noch schnellere Ergebnisse. Auf der Hannover Messe können Besucher am Fraunhofer-Gemeinschaftstand live beobachten, wie RISTRA den hochdimensionalen Parameterraum eines parametrisierten Bauteils exploriert, das Bauteil in Echtzeit simuliert und evaluiert. Sie erhalten einen Eindruck, wie das Softwaretool Design- und Engineering-Prozesse beschleunigen und als Basis zur Bauteiloptimierung dienen kann.

Die Entscheidung, RISTRA als elementaren Bestandteil ihrer Simulationssoftware zu lizensieren, fiel der Meshparts GmbH nicht schwer. Der Ansatz des Fraunhofer IGD überzeugt durch ein extrem schnelles Lösungsverhalten und die Präzision der Ergebnisse. Wir sind begeistert von den Möglichkeiten, die sich unseren Anwendern mit der interaktiven Simulation bieten. Das Fraunhofer IGD wird uns als Partner zur Seite stehen, wenn es darum geht, die neue Lösung benutzerfreundlich zu implementieren. Wir sind stolz, dass wir die Ersten sind, die interaktive Simulation mit dieser Performance auf den Markt bringen, so Timo Ziegler, Geschäftsführer Vertrieb.

Technologiesprung für den Konstruktionsprozess
Hinter der Entwicklung von RISTRA stand die Vision, die computergestützte Konstruktion eines Bauteils und parallel dessen Stabilität durch Simulation in einem Arbeitsgang durchzuführen und damit einen direkten, intuitiven Arbeitsstil zu ermöglichen. Die Folge sind bessere Ergebnisse, nicht nur bezüglich der benötigten Entwicklungszeit, sondern auch der Qualität des Designs.

In der neuen Version 2019 gelang es den Entwicklern, alle Simulationsberechnungen auf die GPU zu verlagern. Die Operationen zur Generierung des linearen Gleichungssystems – etliche Millionen Gleichungen bilden je nach Komplexität der Konstruktion keine Ausnahme – wurden dabei speziell für die Bearbeitung mit dem Grafikprozessor optimiert. Durch das Ausnutzen der massiv-parallelen Berechnungspotenziale handelsüblicher, kostengünstiger Grafikarten werden die Auswirkungen vorgegebener Lastfälle auf die Struktur des Bauteils nahezu in Echtzeit in Falschfarben visualisiert. Im Rahmen eines Vergleichstests konnte RISTRA ein Modell mit mehr als 1,3 Millionen finiten Elementen mehr als 80-mal schneller als eine kommerzielle Simulationssoftware berechnen.

Weiterführende Informationen:

www.igd.fraunhofer.de/veranstaltungen/hannover-messe-2019
www.igd.fraunhofer.de/presse/aktuelles/simulation-der-neuesten-generation
www.igd.fraunhofer.de/kompetenzen/technologien/interaktive-simulation

Fraunhofer IGD auf der Hannover Messe 2019:
– Gemeinschaftsstand Fraunhofer-Gesellschaft: Halle 6, Stand A30
– Stand Bundesministerium für Wirtschaft und Energie: Halle 2, Stand C28

Das vor 30 Jahren gegründete Fraunhofer IGD ist heute die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing. Visual Computing ist bild- und modellbasierte Informatik. Vereinfacht gesagt, beschreibt es die Fähigkeit, Informationen in Bilder zu verwandeln (Computergraphik) und aus Bildern Informationen zu gewinnen (Computer Vision). Die Anwendungsmöglichkeiten hieraus sind vielfältig und werden unter anderem bei der Mensch-Maschine-Interaktion, der interaktiven Simulation und der Modellbildung eingesetzt.

Unsere Forscher an den Standorten in Darmstadt, Rostock, Graz und Singapur entwickeln neue technische Lösungen und Prototypen bis hin zur Produktreife. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern entstehen dabei Anwendungslösungen, die direkt auf die Wünsche des Kunden zugeschnitten sind.

Unsere Ansätze erleichtern die Arbeit mit Computern und werden effizient in der Industrie, im Alltagsleben und im Gesundheitswesen eingesetzt. Schwerpunkte unserer Forschung sind die Unterstützung des Menschen in der Industrie 4.0, die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die „Smart City“ und die Nutzung von digitalen Lösungen im Bereich der „personalisierten Medizin“.

Durch angewandte Forschung unterstützen wir die strategische Entwicklung von Industrie und Wirtschaft. Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen sowie Dienstleistungszentren können davon profitieren und mit Hilfe unserer Spitzentechnologien am Markt erfolgreich sein.

Kontakt
Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
Daniela Welling
Fraunhoferstraße 5
64283 Darmstadt
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presse@igd.fraunhofer.de
https://www.igd.fraunhofer.de

Bildquelle: @Fraunhofer IGD