Von Spieleentwicklern lernen: Produktentwicklung mit Extended Reality
Kann mein Produkt was es können soll – und werden es die Kunden kaufen?
Die Antwort auf diese Frage entscheidet über Erfolg oder Misserfolg einer
Markteinführung. Das Problem: Vor dem Produktstart kennen wir sie nicht.
Die Lösung: Statt sofort teure Prototypen von Autos, Geräten oder
Maschinenkomponenten zu bauen, können Unternehmen durch virtuelle Modelle
in sehr frühen Entwicklungsphasen feststellen, ob ein neues Produkt in
Anmutung und Bedienung für die Kunden attraktiv ist. Forschende des
Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) entwickeln dafür neue Methoden
und Prozesse, die praxisnah in Entwicklung und Lehre angewendet werden.
Kann mein Produkt was es können soll – und werden es die Kunden kaufen?
Die Antwort auf diese Frage entscheidet über Erfolg oder Misserfolg einer
Markteinführung. Das Problem: Vor dem Produktstart kennen wir sie nicht.
Die Lösung: Statt sofort teure Prototypen von Autos, Geräten oder
Maschinenkomponenten zu bauen, können Unternehmen durch virtuelle Modelle
in sehr frühen Entwicklungsphasen feststellen, ob ein neues Produkt in
Anmutung und Bedienung für die Kunden attraktiv ist. Forschende des
Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) entwickeln dafür neue Methoden
und Prozesse, die praxisnah in Entwicklung und Lehre angewendet werden.
„In der Automobilindustrie gehen nicht selten zehn Prozent des gesamten
Entwicklungsbudgets in die Produktion von Prototypen“, sagt Marc Etri
Leiter des XR-Lab am Institut für Produktentwicklung (IPEK) des KIT. „Da
können leicht viele Millionen Euro zusammenkommen.“ Diesen Aufwand wollen
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am IPEK reduzieren: mit Extended
Reality (XR), also Computertechnologien, welche die physische Umgebung um
virtuelle Komponenten erweitern (Augmented Reality, AR), oder diese auch
gänzlich ersetzen (Virtual Reality, VR).
„XR-Technologien erleichtern es uns in allen Entwicklungsphasen –
Produktprofile finden, Konzepte erstellen, präzisieren und realisieren –
Produkte an Kundenwünsche und Marktanforderungen anzupassen“, erläutert
Etri. „Physisch-virtuelle Prototypen können sowohl Entwicklungszeit und
-kosten sparen als auch Fehlern vorbeugen, die oft erst in späteren Phasen
der Entwicklung erkannt werden.“ Als Beispiel zeigt er das
fotorealistische dreidimensionale Modell eines Rennrades, das sich auf
einem Tablet bearbeiten lässt. „Das Design von Laufrädern, Rahmen oder
Sattel kann ich mit einem Click verändern.“ Auch Feinheiten wie Farbe und
Glanzgrad der Sattelstütze oder Struktur des Sitzbezuges wechseln mit
wenigen Klicks auf dem Bildschirm. Die mögliche Detailschärfe des
Programms zeigt Etri am Beispiel einer Armbanduhr: Sogar Fotophänomene wie
Reflektion auf dem Gehäuseglas ändern sich über verschiedene
Designvarianten hinweg und angepasst an die reale Raumbeleuchtung.
„Viele Ingenieurinnen und Ingenieure in der Praxis wissen gar nicht, was
mit AR und VR bereits möglich ist“, konstatiert Professor Albert Albers,
Leiter des IPEK. „Dabei haben es uns die Spieleentwickler längst
vorgemacht“, ergänzt Etri mit Blick auf die populären bildmächtigen
Blockbuster-Titel aus dem Gaming-Bereich. Oft scheitere eine zeitgemäße
kundennahe Produktentwicklung noch an einem uneinheitlichen
Datenmanagement in den beteiligten Abteilungen oder Partnerunternehmen und
der daraus resultierenden mangelnden Durchgängigkeit, sagt Albers. „Wir
können nicht mit Methoden des 20. Jahrhunderts die Lösungen des 21.
Jahrhunderts entwickeln.“ Von den neuen Technologien und Methoden könne
das Ingenieurwesen deutlich profitieren – natürlich auch in der aktuellen
Pandemiesituation: „Denn sie machen auch ein kontaktfreies
standortübergreifendes Arbeiten möglich“, so Albers weiter.
Das Extended Reality Lab in der Lehre am KIT
Deswegen kommt das XR-Lab neben Forschungsprojekten in der
Grundlagenforschung und mit Unternehmen auch in der Lehre zum Einsatz:
„Wir haben im vergangenen Wintersemester erstmals Virtual Reality-Aufgaben
in die Maschinenkonstruktionslehre integriert“, sagt Etri. „Rund 400
Erstsemester aus den Bereichen Maschinenbau, Bio- und Chemieingenieurwesen
sowie Mechatronik konnten so schon früh im Studium die Potenziale der XR-
Technologien in der Produktentwicklung einschätzen lernen.“ Als digitale
Natives falle den Studierenden der Umgang mit diesen Technologien leicht,
glaubt Etri. „Das kann sich im künftigen Berufsleben massiv auf die Wahl
ihrer präferierten Ingenieurtools auswirken.“
Im XR-Lab wird die VR-Software Cross Connected des Karlsruher Start-ups
R3DT, einer Ausgründung aus dem KIT, eingesetzt. (mex)
Video zum XR-Lab am KIT: https://youtu.be/ygkcKbVDxSc
Kontakt für diese Presseinformation:
Margarete Lehné, stellv. Pressesprecherin, Tel.: +49 721 608-41157,
E-Mail: <
Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und
vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den
globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie,
Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 9 600
Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in
Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften
zusammen. Seine 23 300 Studierenden bereitet das KIT durch ein
forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle
Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die
Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und
Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und
Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen. Das KIT ist eine der
deutschen Exzellenzuniversitäten.
