Software

Die Forschungsergebnisse des VAL fließen in eigene Softwarelösungen, um die Ergebnisse für Anwender wiederverwendbar zu machen und einen niederschwelligen Zugang zu AR/VR-Technologien im Kontext der virtuellen Inbetriebnahme zu bieten. Die entwickelte Software-Plattform ermöglicht die Modellierung von Maschinen und Anlagen in Webbrowsern und die endgeräteunabhängige Visualisierung auf beliebigen Mixed Reality (MR)-Endgeräten wie bspw. AR/VR-Brillen, Tablets und Smartphones. In Anlehnung an das 'Everything as a Service'- Paradigma der Public Cloud wurde ein Konzept entwickelt, um die Digitalen Zwillinge in einer 'Digital Twin as a Service'- Plattform (DTaaS-Plattform) auf einer maschinennahen Edge-Cloud bereitzustellen. Neue Forschungsergebnisse fließen in die Software ein und werden damit schnell zugänglich und umsetzbar. Auf Anfrage stellen wir interessierten Unternehmen unsere Software gerne als Testumgebungen zur Verfügung. Sprechen Sie uns darauf an!

Digital Twin as a Service Plattform

VAL COM Middleware

VAL 3D-WebStudio

VAL HoloDesk

Digital Twin as a Service Plattform

Die Digital Twin as a Service Plattform (DTaaSP) ermöglicht eine netzwerkinterne oder -übergreifende Bereitstellung von Digitalen Zwillingen. Die Digitalen Zwillinge können anhand der Plattform für eine Vielzahl industrieller Anwendungen über den gesamten Lebenszyklus von Maschinen und Anlagen eingesetzt werden. Hierzu gehören unter anderem Planung, Entwicklung und virtuelle Inbetriebnahme, aber auch das Monitoring, die Analyse von Produktionsdaten sowie die Schulung von Maschinenbedienern.

Die Plattform bietet mit dem VAL 3D-WebStudio die Möglichkeit auf einfache Weise komplexe Digitale Zwillinge zu erstellen und das dazugehörige Verhaltensmodell und Interaktionsmodell zu rechnen. Über die VAL COM Middleware können einfach IIoT Geräte angebunden werden, wodurch die Einbindung von Maschinendaten in den Digitalen Zwilling ermöglicht wird.

Über die Schnittstellenanwendung VAL HoloDesk können die dreidimensionalen Digitalen Zwillinge auf zahlreichen modernen Mixed Reality Visualisierungsendgeräten wie bspw. Augmented Reality Brillen, Augmented Reality Tablets und Virtual Reality Brillen dargestellt werden. Die Abstraktion der Interaktionen ermöglicht mit dem Digitalen Zwilling auf beliebigen Endgeräten zu interagieren.

Die DTaaSP verfügt darüber hinaus über eine große Anzahl von Basisfunktionen wie die Verwaltung von Benutzern, Gruppen und entsprechenden Rechten. Darüber hinaus können die integrierten Mehrwertdienste (Services) über eine Web-Oberfläche verwaltet und gestartet werden. Die Bereitstellung von Datenbank-Services zur Aufzeichnung von Maschinendaten sowie die Anbindung an gängige Cloud-Plattformen (Azure, AWS, Google) werden als Dienste angeboten. Darüber hinaus gibt es zahlreiche weitere Mehrwertdienste aus dem Industrie- und Forschungskontext.

In zahlreichen Industrie-Transferprojekten mit Unternehmen unterschiedlicher Größe sowie in der Forschung und Lehre wird die DTaaSP erfolgreich eingesetzt. Im September 2020 wurde die Plattform und deren Einsatz in der Hochschul- und Berufsschullehre mit dem Preis des AVRiL 2020 – Preis des Stifterverbandes für gelungene VR/AR-Lernszenarien in Silber ausgezeichnet. Weitere Informationen zum AVRiL: Homepage AVRiL

VAL COM Middleware

Die VAL COM Middleware ermöglicht die Vernetzung von IIoT-Geräten (bspw. Sensoren, Aktoren, Steuerungen, Maschinen, Anlagen) über OPC UA und MQTT mit Web-Diensten (bspw. VAL 3D-WebStudio, VAL HoloDesk) in einem unternehmensinternen Netzwerk.

OPC UA und MQTT-fähige Geräte (Assets) können ohne Implementierungsaufwand direkt an die VAL COM Middleware konfigurativ angebunden werden. Die Assets und deren Daten können über ein Web-Frontend ausgewählt, angezeigt und in einer Datenbank aufgezeichnet werden. Eine einfache Programmierschnittstelle ermöglicht den Zugriff auf Asset-Daten in eigenen Web-Diensten.

VAL 3D-WebStudio

Das VAL 3D-WebStudio ist ein Mehrwertdienst auf der Digital Twin as a Service Plattform und ermöglicht die Modellierung von Digitalen Zwillingen im Webbrowser.

Nach dem Import von CAD-Daten können Objekt-Eigenschaften und Objektrelationen konfiguriert und Verhaltens- und Interaktionsmodelle über einen JavaScript-Code-Editor frei programmiert werden. Die Verhaltens- und Interaktionsmodelle werden beim Aufruf des Digitalen Zwillings auf der Server-Ebene ausgeführt und mit dem verbundenen Endgerät gekoppelt. Realdaten aus den Asset-Konnektoren können durch eine einfache Konfiguration in das Modell einbezogen werden. Dies ermöglicht eine durch Realdaten angetriebene 3D-Szene im Webbrowser eines beliebigen Endgerätes.

VAL HoloDesk

Der Mehrwertdienst VAL HoloDesk der Digital Twin as a Service Plattform ist eine Schnittstellenanwendung für Endgeräte wie Tablets, Smartphones oder Augmented Reality und Virtual Reality Brillen.

Neben der Kommunikation mit dem Server und der Instanziierung des Digitalen Zwillings übernimmt das HoloDesk auch die Interaktionsabstraktion des entsprechenden Endgeräts. Durch die Bereitstellung von Geometrie-, Verhaltens-, und Interaktionsmodellen des Servers sind damit keine endgerätespezifischen Programmierkenntnisse bei der Modellierung des Digitalen Zwillings notwendig. Der Methodenpool der Server-Ebene und die gemeinsame Datenbasis ermöglichen die automatisierte Generierung der Mixed Reality Szene, um die im VAL 3D-WebStudio modellierten Digitalen Zwillinge per Knopfdruck auf beliebige Endgeräte zu übertragen. Auch Veränderungen, beispielsweise durch neue Interaktionselemente, sind direkt auf die Endgeräte übertragbar.

Außerdem können die Endgeräte über den gemeinsamen Digitalen Zwilling in der DTaaS-Plattform gekoppelt werden. Dies ermöglicht die Kombination von Interaktionen mehrerer Endgeräte. Beispielsweise kann eine AR-Brille zur Visualisierung eingesetzt werden, während gleichzeitig die Eingabeinteraktion über ein Tablet erfolgt.