Was sie vor einer Entscheidung ein System für die Simulation und Virtuelle Inbetriebnahme beachten sollten ...

... und warum eine Lösung auf Basis Unity gegebenenfalls für Sie besser ist.

Einige kommerzielle Engineeringsysteme für die Simulation und Virtuelle Inbetriebnahme von Maschinen haben sich in den letzten Jahren etabliert. Teilweise zeichnen Sie sich dadurch aus, dass sie die Simulation mit Hilfe einer Physik Engine durchführen. AMD Bullet oder Nvidia PhysX sind zwei der verbreiteten Physik Engines. Doch kommen wir nun gleich zu den Fragen, die man sich stellen sollte.

Reicht die Leistung des Systems für mich aus?

Auch wenn es häufig durch den Vertrieb so suggeriert wird, bisher kann keines der etablierten Systeme „echte“ Physik simulieren. Vielmehr ist die Physik ein Mittel zum Zweck, um relativ einfach – nahe an der Realität, Bewegungen zu simulieren. Dennoch kranken beide Systeme mit ähnlichen Beschränkungen der Simulationsleistung. Bei meinem eigenen ehemaligen Beispielmodell in dem System eines großen CAD und PLM Anbieters war schon mit 20 bewegten Teilen das Ende der Fahnenstange erreicht. Schon allein auf Grund der Entwicklungsressourcen und des riesigen Marktes können die etablierten Hersteller, egal ob groß oder klein, nicht mit der Spieleindustrie mithalten. Die Unity Plattform nutzen weltweit 4,5 Millionen registrierte Entwickler und Unity selbst beschäftigt einige hunderte Entwickler. Die 10-20 Entwickler bei den etablierten Herstellern können hier nichts ausrichten – schon gar nicht mittel- und langfristig. Der Spielemarkt wird immer größer sein.

Auch ist die Physik, oder sagen wir eher der zwangshafte Einsatz der Physik, vielfach störend. Bei vielen mechanischen Abläufen ist es wichtig, dass die Achse an einer bestimmten sicher definierten Position steht, ohne dass physikalische Joints und Rigid-Bodys dem entgegenwirken. ErfahreneAnwender der konventionellen Systeme werden wissen, von was ich spreche.

Mit Unity kann man physikalische und kinematische Bewegungen beliebig kombinieren. Die Leistung des eben erwähnten Beispielmodells beträgt auf Basis Unity mehrere hunderte bewegter Teile. Und dies inklusive realistischer Licht- und Schatteneffekte und Texturen auf den Oberflächen der Materialien. Dies ist mit den etablierten Systemen nicht möglich. Neueste Entwicklungen in Unity wie das ECS System oder das Realtime Raytracing steigern die Performance noch weiter.

Wie verwerte ich den Digitalen Zwilling?

Setzt man die konventionellen Systeme ein, so ist der Digitale Zwilling im Softwaresystem des Herstellers „gefangen“. Soll der Digitale Zwilling beispielsweise mit der Maschine zusammen an Endkunden oder für Schulung und Vertrieb weitergegeben werden, dann ist auch für den Endkunden eine Lizenz des Herstellers notwendig. Es ist also schwierig ein eigenes Geschäftsmodell zu entwickeln, das es ermöglicht das Ergebnis der eigenen Arbeit frei zu verwerten ohne in die Abhängigkeit von einem Hersteller zu gelangen.

Im Gegenzug dazu kann alles, was auf Basis Unity entwickelt wird, auf ein nahezu beliebiges Zielsystem kompiliert und ohne lizenztechnische Einschränkungen weitergegeben werden. Die Zielplattform kann dabei neben Windows auch Android, IOS oder eine Spielekonsole sein. Auch alle VR und AR Devices gehen uneingeschränkt. Die etablierten Lösungen kompilieren nicht und können nur Windows.

Wie setze ich individuelle Funktionen um?

Beide etablierten Systeme sind für einen „Drag and Drop“ Anwender gemacht. Was passiert aber wenn man mehr möchte? Wenn die enthaltenen Standardfunktionen nicht ausreichen? Dafür gibt es natürlich grundsätzlich bei den etablierten Herstellern eine API. Diese ist aber bei einem großen PLM Anbieter extrem teuer und kaum bis gar nicht dokumentiert. Auch ist die API jeweils sehr beschränkt und lässt nur sehr beschränkten Zugriff auf das System zu. Und es darf, je nach Hersteller, das Ergebnis dessen, was mit der API entwickelt wurde nicht frei weitergegeben werden.

Was ist, wenn man beispielsweise ein individuelles User-Interface für den Digitalen Zwilling möchte? Was ist, wenn man den Digitalen Zwilling mit der eigenen Steuerung oder mit dem eigenen MES-System verbinden möchte? Zumeist geht das nicht - wenn man genauer hinschaut.

Unity selbst ist offen und hat eine extrem leistungsfähige API. Ich selbst habe nie mit einem System entwickelt, das mir so viel Spaß macht und das so intuitiv ist. Da Unity mit 4,5 Millionen registrierten Anwendern eine riesige Entwicklergemeinde umfasst, ist für alles eine Lösung zu finden. In den Monaten, in denen ich mich mit Unity beschäftigte, war ich immer wieder verblüfft, wie viel und schnell gute Information zu finden ist. 53 Millionen Seiten Suchergebnisse in Google gegen 1.6/0.02 Millionen sprechen eine deutliche Sprache. Auch Youtube ist eine nahezu unerschöpfliche Quelle.

Wo erhalte ich Information und Support?

Das ergibt sich schon stark aus dem vorherigen Punkt. Bei den etablierten Systemen ist man für Support und Weiterentwicklung auf Gedeih und Verderben von dem Hersteller oder einem Partner des Herstellers abhängig. Es gibt keine öffentliche Dokumentation, keine freie Entwicklergemeine und keinen freien Source Code. Es gibt keine Möglichkeit sich selbst zu helfen, selbst wenn man mit Google umgehen kann. Neben den sehr hohen Kosten für die Software selbst kann also auch der Support sehr teuer werden. Und der kann auch nur das Umsetzen, was mit dem Standardsystem geht, das Produktmanagement erlaubt oder mit der sehr eingeschränkten API umsetzbar ist.

Sie möchten also wirklich einen „eigenen“ Digitalen Zwilling entwickeln. Sie möchten hoch performante Visualisierung und Simulation. Sie möchten ein eigenes Geschäftsmodell erarbeiten, den Digitalen Zwilling an Kunden oder Lieferanten weitergeben und Sie möchten sich nicht in die (finanzielle) Abhängigkeit von einem Hersteller begeben. Dann schauen Sie doch mal bei https://Game4Automation.com vorbei. Ich kann Sie dabei unterstützen.

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