hirdetés
hirdetés

Szimuláció

Ergonómiai vizsgálatok virtuális verifikációja

A gépek és berendezések alkalmassági, biztonsági vizsgálatait célszerű még a gyártás megkezdése előtt, különféle szimulációs eljárásokkal elvégezni. Verifikációs szoftverek már régóta vannak, ám azok jellemzően csak a nagyok számára elérhetőek. A ViveHuman elsődleges célcsoportját a kis és közepes méretű tervezőirodák képezik.

hirdetés

Olyan szoftver kifejlesztésén dolgoznak a debreceni Szilícium Mező Regionális Informatikai Klaszterhez tartozó SziMeBody Kft. szakemberei, amelynek segítségével egy termék, szolgáltatás vagy rendszer fizikai létrehozása nélkül folytatható le a működtetéséhez szükséges szimuláció. A ViveHuman virtuális verifikációs program az Új Széchenyi Terv Gazdaságfejlesztési Operatív Program 435 millió forintos támogatásával megvalósuló ViveHuman Projekt keretében készül. A támogatás a kutatás-fejlesztési tevékenységre, a termék piacra juttatására, valamint a regionális beruházásra terjed ki. A projekt összköltsége (az önrésszel együtt) közel 725 millió forint. A SziMeBody Kft.-n kívül a DBH Project Management Kft., a Virtual Human Engineering Kft., valamint az Everit Kft. vesz részt a 2013-ban záruló projektben.

Költségkímélő alternatíva

Az ember által tervezett és megvalósított gépek és berendezések célirányos emberi használatra való alkalmasságát, a dolgozó és a munkakörnyezet közötti kapcsolatot (ergonómiát) a felhasználói követelmények, a törvényi normák, valamint a szabványok alapján kell vizsgálni. Ezen alkalmassági vizsgálatokat hagyományos módon akkor végzik el, amikor az adott rendszer materiálisan megvalósult. Ilyenkor az esetleges deficiteket utólagosan kell korrigálni, ami általában rendkívül költséges.

A fő felhasználók közé tartoznak a repülőgépgyártók
A fő felhasználók közé tartoznak a repülőgépgyártók

A virtuális verifikáció költségkímélő alternatívát kínál az alkalmassági tesztek elvégzésére. A validáció és verifikáció a minőségbiztosítás és minőség-ellenőrzés analitikus módszere annak megállapítására, hogy egy termék, szolgáltatás vagy rendszer teljesíti-e a vele szemben támasztott követelményeket. Akkor beszélünk virtuális verifikációról, illetve validációról, ha rendelkezésre áll egy számítógéppel támogatott modell és (vagy) eljárás, amelynek segítségével egy termék, szolgáltatás vagy rendszer fizikai létrehozása nélkül lehet lefolytatni a követelményekkel való összehasonlítást.

Szoftverhasználat szolgáltatási alapon

A ViveHuman rendszer célja, hogy az ergonómiai vizsgálatok virtuális ellenőrzését mérsékelt ráfordítás mellett lehessen elvégezni. A számítógépes program alkalmazása olyan mérnöki tervezőmunka során válik nélkülözhetetlenné, ahol az embert érő hatásokat feltétlenül vizsgálni kell. A modellezés megkezdése előtt a mérnökök meghatározzák a tervezett közegben elvégzendő munkafeladatokat és megadják a szimulációs környezet emberre vonatkozó paramétereit. Mindezek után a virtuális munkások a virtuális környezetben megkísérlik az előre meghatározott feladatok végrehajtását. Ez idő alatt a ViveHuman program folyamatosan vizsgálja a valósághű környezet változásait, és jelzi, ha a végrehajtás során veszélyes helyzetet érzékel, vagy ha a feladat megvalósítása nehézségekbe ütközik.

Gulyás Zsolt: Csak azért és annyit kell fizetni, amit és amennyit az adott szolgáltatáskészletből használnak
Gulyás Zsolt: Csak azért és annyit kell fizetni, amit és amennyit az adott szolgáltatáskészletből használnak

– A jövőben a konstrukciós és verifikációs munkák döntő része a virtuális térben zajlik. A tervezőintézetek várhatóan szolgáltatásként veszik majd igénybe a munkájukhoz szükséges szoftvereket. Nem licencdíjat, hanem szolgáltatási díjat fizetnek, akár a villany és gáz esetében. Szolgáltatás esetén pedig csak azért és annyit fizetnek, amit és amennyit az adott szolgáltatáskészletből használnak. Így a kisebb tervezőintézetek is hozzáférhetnek majd az olyan bonyolult és drága szoftverekhez, amelyekkel ma csak a nagyok dolgozhatnak. Reményeink szerint a ViveHuman is bekerül ebbe a körbe, és így széles körben alkalmazzák majd – fogalmaz Gulyás Zsolt, a SziMeBody Kft. ügyvezetője.

A hadiipartól az orvosi felhasználásokig

Különféle virtuális verifikációs technológiák már sok-sok éve jelen vannak a piacon, ám azok használata jellemzően rendkívül nagy szakértelmet igényel. Széles körű elterjedésüket az is akadályozza, hogy e rendszerek többsége roppant bonyolult, következésképpen ára is meglehetősen magas. E drága, összetett szoftverek fő felhasználói ennek megfelelően egy igencsak szűk körből kerülnek ki. Ide tartoznak például a hadiipari gyártók, a repülőgépgyártók, valamint a különböző nagy gépeket (darukat, erőgépeket stb.) tervező és gyártó vállalatok.

Mivel azonban az Európai Unióban előírás, hogy a gyártás megkezdése előtt minden berendezésnek verifikáción kell átesnie, a verifikációs technológiák iránt egyre nagyobb érdeklődés mutatkozik. A nagy felhasználók közé tartoznak például az autógyárak, de minden olyan szervezetnek szüksége van verifikációs technológiákra, ahol komolyan foglalkoznak a munkahelyi ergonómiával (például számítógépes munkahelyek kialakításánál).

Még ellátatlan területnek számítanak az orvosi alkalmazások
Még ellátatlan területnek számítanak az orvosi alkalmazások

Egy további nagy felhasználási terület a nagygépes munkakörnyezet. Komoly balesetek származhatnak például abból, ha az erőgépet kezelő személynek nincs megfelelő rálátása a környezetére. A verifikációs technológiák egyre inkább megjelennek a fogyasztói iparban is. Már Magyarországon is terjednek például a fekvőbiciklik (az úgynevezett rekumbensek), amelyeknél szintén az életvédelmet szolgálja, hogy a fekvő helyzetben pedálozó kerékpározónak megfelelő legyen a kilátása. Említhetjük ezenkívül a nyersanyagipart, az energetikát vagy az építőipart (például mozgássérültek igényeinek helyes kiszolgálása).

Új, a verifikációs technológiákkal még ellátatlan területnek számítanak a fúrótornyok, az úszó tengeri daruk. Ide sorolhatók a sportszereket és orvosi eszközöket gyártók, valamint a különféle orvosi alkalmazások. A grafikai minőség javításával a teljes emberi test minden apró részletében megmutatható, animálható, így a technológia az orvosok oktatásában vagy akár a műtéti előkészítésnél is alkalmazható.

Szeredy Csaba: Elsődleges célpiacunkat a kis- és közepes méretű tervezőirodák képezik
Szeredy Csaba: Elsődleges célpiacunkat a kis- és közepes méretű tervezőirodák képezik

– A ViveHuman mind a régi, mind az új felhasználási területeken alkalmazható lesz. Alapvető szándékunk, hogy a kis- és középvállalatok számára tegyük elérhetővé a virtuális verifikációs technológiát. Elsődleges célpiacunkat tehát azok a kis és közepes méretű tervezőirodák képezik, amelyek a megfelelő képzettségű szakemberek hiánya, valamint a magas költségek miatt eddig nem vehettek igénybe virtuális verifikációs szoftvereket – mutat rá Szeredy Csaba, a SziMeBody Kft. vezető fejlesztője.

Nyílt forráskódú technológiák

A virtuális verifikációt végrehajtó ViveHuman programnak egyaránt készül desktop és táblagépes verziója, továbbá a szoftvert online szolgáltatásként is igénybe lehet majd venni. – A rendszer fő újdonsága az automatizáltság, az egyszerűsített felhasználói interfész, a XXI. századi grafika, valamint a már említett táblagépes és online verzió. Ezen tulajdonságok alkalmassá teszik a rendszert arra, hogy speciális szakértelemmel nem rendelkező, egyszerű tervezőmérnökök is használhassák” – hívja fel a figyelmet Ördögh László, a Virtual Human Engineering Kft. ügyvezetője.

Ördögh László: A rendszert speciális szakértelemmel nem rendelkező, egyszerű tervezőmérnökök is használhatják
Ördögh László: A rendszert speciális szakértelemmel nem rendelkező, egyszerű tervezőmérnökök is használhatják

A ViveHuman rendszert a fejlesztők nyílt forráskódú technológiákra építik. Szükség esetén továbbfejlesztenek egy keretrendszert, amely kimondottan egy ilyen projekt kivitelezésére alkalmas. A nyílt forráskód mellett több érv is szól. A használt technológiák kereskedelmi célra is ingyenesek. Alkalmazásukkal sok időt és pénzt lehet megtakarítani ahhoz képest, mintha saját motorokat fejlesztenének, a nulláról kiindulva. A kiválasztott nyílt forráskódú technológiánál jobb, gyártóhoz kötött megoldások roppant drágák. (Egy 3D-s motor akár 300-400 ezer, egy animációs rendszer akár 5 millió dollárba is kerülhet.) Végül, de nem utolsósorban az is az open source mellett szól, hogy a teljes forráskód elérhető, így a rendszer könnyen módosítható, továbbfejleszthető (például könnyen ráépíthető egy olyan keretrendszer, amely kimondottan a projekt céljait szolgálja).

A 3D-s megjelenítés lelke egy OGRE-alapú fejlesztői keretrendszer. Az OGRE (Object Oriented 3D Graphics Rendering Engine) tulajdonképpen egy renderelőmotor, de számos egyéb hasznos funkciót is tartalmaz. Eleve rendkívül nagy tudású, de számos további nyílt forráskódú kiegészítő is van hozzá. Az OGRE sok AAA kategóriás játékban és szimulációs szoftverben bizonyított már. A fizikai szimulációhoz a gyors, precíz, jól skálázható és moduláris BulletPhysics nyílt forráskódú fizikai motort választották. A BulletPhysics-et AAA kategóriás játékokban (Disneys’s Cars, Madagascar Kartz, Toy Story 3 stb.), filmekben (MegaMind 3D, Shrek 3D, Dragon 3D stb.), valamint modellező- és szimulációs szoftverekben is (Cinema 4D, Lightwave CORE, Maya-hoz plugin stb.) használják.

Mallász Judit
a szerző cikkei

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
Cikk[129102] galéria
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés