2D ist ein alter Hut und 3D hat sich in vielen Design- und Konstruktionsabteilungen "vor allem in der Luftfahrt- und Automobilindustrie, aber auch im Maschinenbau und in der Konsumgüterindustrie als ein unverzichtbarer Bestandteil etabliert", erklärt Ingolf Rehfeld, Head of International Sales beim Visualisierungsspezialisten Realtime Technologies (RTT). Und doch geraten derzeit viele Marktauguren bei den Diskussionen um die Zukunft von den virtuellen Gestaltungsmöglichkeiten geradezu ins Schwärmen.

Warum? Weil dieser Bereich derzeit eine ähnliche Entwicklung durchmacht wie es bei sonstigen Geschäftsprozessen wie etwa Customer Relationship Management, Supply Chain Management oder E-Procurement in den letzten Jahren geschehen ist: Aus Insellösungen wurden integrierte und durchgängige Prozesse, die für Unternehmen viel bis dato ungenutztes Potenzial eröffnet haben. "Heute besteht in vielen Unternehmen noch ein deutlich wahrnehmbarer Bruch beim Einsatz von Virtuellen Modellen", meint dazu Prof. Dr.- Ing. Habil. Dr.-Ing. Michael Schenk vom Fraunhofer Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) in Magdeburg. Während 3D Daten in der Konstruktion heute zum Stand der Technik zählen und auch virtuelle Modelle zur Simulation von Produkteigenschaften in der Entwicklungsphase genutzt werden, "ist bereits der durchgängige Einsatz virtueller Modelle in der Fertigung eher selten", fährt Schenk fort.

Im Wesentlichen gibt es drei Bereiche, in denen virtuelle Modelle den traditionellen Prozess zunehmend ablösen werden: Entwicklung, Design und Sales & Marketing.

Virtueller Prototyp

Auguren erwarten hierbei, dass sich zunächst einmal im Entwicklungsbereich die Simulation anhand virtueller Modelle zur Funktionsabsicherung - beispielhaft seien hier die Festigkeit oder Lebensdauer, Crashtauglichkeit, Schallabstrahlung, Bewegungsdynamik oder Strömungsdynamik genannt - als schon bald unverzichtbar etablieren wird. Diese Entwicklung hat bereits begonnen und wird in der kommenden halben Dekade ihren Höhepunkt finden. Die Treiber für diese Entwicklung heißen dabei wieder einmal Kosten- und Zeitdruck. Während es in der Luftfahrtindustrie wegen der hohen Kosten auf Dauer keine Alternative zur digitalen Produktentwicklung gibt, treiben in der Automobil- und Konsumgüterindustrie vor allem der Zeitdruck diese voran.

"Für ein vergleichsweise einfaches Produkt wie einen Kühlschrank kann die Erstellung eines komplett realen Prototypen bis zu 100.000 Euro kosten und mehr als vier Wochen dauern, ein virtueller Prototyp ist schneller und billiger zu haben", konkretisiert Ingolf Rehfeld (RTT) diesen Zeitdruck. Virtuelles Prototyping hat dabei vor allem einen Vorteil: die absolut wirklichkeitsgetreue Darstellung eines Produkts - und das in seiner jeweiligen Umgebung, in Bewegung und versehen mit zusätzlichen Eigenschaften wie Materialien, Texturen, Oberflächen oder auch Lichteffekten.

Weltweite Entwicklungsprozesse

Etwas später, aber bereits auch in einem absehbaren Zeitrahmen von etwa zwei bis drei Jahren beginnend werden auch im Designbereich zunehmend Entscheidungen basierend auf photorealistischen digitalen Modellen getroffen werden. "So war die Einführung virtueller Entwicklungsprozesse bereits ein großer Fortschritt, um überhaupt ein neues Design anhand virtueller Modelle beurteilen zu können", erzählt Rehfeld.

Doch dann steht ein Unternehmen meist vor einem fast unlösbar scheinendem Problem: Meist existieren auf vielen Insellösungen unterschiedliche Modelle desselben Produkts in unterschiedlichen Stadien der Produktentwicklung aus unterschiedlichen Abteilungen. Rehfeld: "Heute streben Unternehmen danach, den Profit aus der Investition in digitale Entwicklungsprozesse zu maximieren und entwickeln Strategien, den gesamten Produktlebenszyklus zu verwerten."

Erste Einsatzszenarien sind schon zu finden, zum Beispiel bei Sony Ericsson, dessen drei Kreativ-Center, verteilt in den USA, Schweden und Japan, gemeinsam an einem Design arbeiten. Sie nützen dabei unter anderem auch die Zeitverschiebung aus. Hat etwa die Abteilung in Japan einen Bereich eines Handys bearbeitet, kann sie sich getrost in den Feierabend begeben, denn die Kollegen in Schweden führen das Werk fort.