Volume Graphics

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Dies ist die aktuelle Version dieser Seite, zuletzt bearbeitet am 20. Februar 2021 um 19:19 Uhr durch imported>Aka(568) (https, Links optimiert).
(Unterschied) ← Nächstältere Version | Aktuelle Version (Unterschied) | Nächstjüngere Version → (Unterschied)
Volume Graphics GmbH

Rechtsform GmbH
Gründung 1997
Sitz Heidelberg, Deutschland
Leitung Thomas Günther, Christoph Poliwoda, Christof Reinhart
Mitarbeiterzahl 125[1]
Branche Software
Website www.volumegraphics.com
Stand: 31. Dezember 2019
Firmensitz in der Heidelberger Bahnstadt

Die Volume Graphics GmbH mit Sitz in Heidelberg ist ein Entwickler und Hersteller von Softwarelösungen zur Analyse, Visualisierung und Prüfung von 3D-Daten der industriellen Computertomographie (CT) in Produktion, Qualitätssicherung, Wissenschaft und Forschung.[2][3][4]

Geschichte

Anfang der 1990er Jahre entwickelten die Physiker Christof Reinhart, Thomas Günther und Christoph Poliwoda im Rahmen eines Forschungsprojektes der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, das sich mit der Visualisierung von medizinischen Bilddaten aus der Computer- und Kernspintomografie befasste, ein Computer-System, das aus CT-Scans dreidimensionale Volumengrafiken visualisieren konnte. Der 1995 gebaute massiv parallele Rechner VIRIM war die erste Echtzeit-Volume-Rendering-Hardware, die 32 Megabyte Daten mit einer Bildfrequenz von 20 Frames per Second (fps) rendern konnte und damit CT-Schichtbilddatensätze in Echtzeit verarbeitete und visualisierte. Aus dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt entstand 1997 das Unternehmen Volume Graphics GmbH. 1998 verlagerte sich der Fokus von Hardware auf Software; mit Vgstudio veröffentlichte das Unternehmen das erste Softwareprodukt, das CT-Schichtstapel räumlich zusammenhängend in allen drei Dimensionen auf einem Standard Personal Computer analysieren und visualisieren konnte.[5][6]

Produkte

Zur Produktfamilie gehören Vgstudio, Vgstudio Max, Vginline, Vgmetrology und Myvgl.[7][8]

Einsatzgebiete

Die Software basiert auf den Daten der industriellen Computertomographie und kommt vorrangig in der produzierenden Industrie, aber auch in Wissenschaft und Forschung zum Einsatz. Beispiele sind Messtechnik auf Spritzguss- und Druckgussbauteilen oder die Analyse von Verbundwerkstoffen.[9][10][11][12]

Industrielle Produktion

Die Software zur CT-Prüfung wird vorwiegend eingesetzt in verarbeitenden Industrien zur:

Wissenschaft und Forschung

  • Industrielle Röntgen-CT
  • Medizinische Röntgen-CT
  • Synchrotron-Röntgentomographie
  • Neutronentomographie
  • Kernspintomographie

Funktionsweise

Inspektion von Metallguss-Teilen Gießen (Metall)

Nach dem Scannen berechnet die Rekonstruktionssoftware aus den Projektionsbildern dreidimensionale Volumendatensätze. Darin erkennt die Software Porositäten und Lunker.[13]

3D-Druck Additive Fertigung

Mithilfe der Computertomographie (CT) werden komplexe, additiv gefertigte Bauteile mit verborgenen und schwer zugänglichen Oberflächen erfasst. Unter anderem kann die Software dazu genutzt werden, das gedruckte Bauteil zu vermessen, mit seinem Soll-Modell zu vergleichen und Defekte zu finden.[14][15]

Automatisierte CT-Prüfung

Die Software führt die Qualitätskontrolle während ganzen Produktionsprozesses durch. Von der Rekonstruktion der CT-Daten über die Prüfung, das Reporting und die manuellen Nachprüfung. Mit Hilfe der OCR-Funktionalität (Texterkennung), erkennt die Software Text- und Zahlenangaben, auf Bauteilen auf deren Basis automatisierte Analysen durchgeführt werden.[16]

Inspektion von Spritzguss-Teilen Spritzgießen

Durch dimensionale Kontrolle von Simulationsergebnissen wird der optimale Parametersatz für das erste Werkzeug gefunden. Nach einer Erstmusterprüfung von Abmessungen und Form, werden Bauteile auf Porosität, Einschlüsse, Faserorientierung und -volumenanteile qualitativ und quantitativ geprüft. Bei Soll-Ist-Vergleichen, wird das 3D-Modell des tomographierten Spritzgussbauteils mit den CAD-Daten des Bauteils verglichen. Als Ergebnis entsteht ein Falschfarbenbild. Die Software färbt übereinstimmende Bauteilbereiche grün, abweichende blau und rot, je nachdem ob die Abweichung im Plus oder Minus liegt.[17]

Werkzeugkorrektur

Das Programm ermöglicht die Geometrie-Korrektur von gefertigten Objekten oder deren Formen auf Basis von CT-Daten gescannter Objekte oder Mesh-Daten. Dadurch können bei der Dimensionierung von Gussteilen bzw. deren Formen direkt die notwendigen Aufmaße, wie z. B. für Schrumpfung, Verzug, die gerichtete Erstarrung oder Entformungsschrägen, iterativ einbezogen werden.[18]

Computertomographie-Rekonstruktion

Bei der CT-Rekonstruktion werden 2D-Röntgenbilder, die mit unterschiedlichen Röntgen-Bildgebungsverfahren erzeugt werden können, zu einem 3D-Datensatz zusammengeführt. Auf Basis der entstandenen 3D-Bauteilrepräsentation können Aussagen über die äußeren und inneren Strukturen eines Bauteils sowie über dessen Materialeigenschaften getroffen werden.[19]

Mikromechanik-Simulation

Die Software verwendet eine Immersed-Boundary-Methode zur Mikroskala-Simulation von Spannungsverteilungen direkt auf CT-Scans. Somit können virtuelle Festigkeitsstests auf komplexen Materialstrukturen durchgeführt werden, ohne dass eine Volumenvernetzung notwendig ist.[20]

Auszeichnungen

  • Platz 1, ORF, „Science and Engineering Visualization Challenge 2006“, Räumlichkeit durch 60.000 Schnittbilder, (erschien in Science Bd. 313, S. 1729–35), Technologie, 2006[21]
  • Global Industrial Computed Tomography Software Market Leadership Award – 2018, Frost & Sullivan[22]

Auslandsgesellschaften

  • USA, Charlotte, Volume Graphics, Inc.
  • Japan, Nagoya, Volume Graphics Co., Ltd.
  • China, Peking, Volume Graphics Technology Co., Ltd.
  • Singapur, Volume Graphics Pte. Ltd.

Mitgliedschaften

  • American Society for Nondestructive Testing, Corporate Partner[23]
  • International Association for the Engineering Modelling, Analysis and Simulation Community (NAFEMS)[24]
  • Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP e.V.)
  • French societies COFREND and Collège Français de Métrologie (CFM)
  • Japan Inspection Instruments Manufacturers’ Association (JIMA), Supporting Members[25]
  • Japan Precision Measuring Instrument Manufacturers' Association (JPMIA)[26]

Wissenschaftliche Publikationen

  • Handbook of Computer Vision and Applications: Signal processing and pattern recognition, Volume 2, Bernd Jähne, Horst Haussecker, Peter Geissler, Academic Press, 1999
  • Developments in X-ray Tomography, Volume 6318, U. Bonse, SPIE, 2006
  • Journal of the Royal Society, Interface, Volume 5, Issues 27-29, Royal Society, 2008
  • Advanced Tomographic Methods in Materials Research and Engineering, edited by J. Banhart, Oxford, Oxford University Publishing, 2008
  • IFMBE Proceeding, World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering, Dössel, Schlegel (EDS.), Springer 2009
  • Comprehensive Biomaterials, Volume 1, edited by Paul Ducheyne, Kevin Healy, Dietmar W. Hutmacher, David W. Grainger, C. James Kirkpatrick, 2011, Elsevier Ltd.
  • Sustainable Future for Human Security: Environment and Resources, Benjamin McLellan, Springer, 2018, ISBN 978-981-10-5429-7
  • Discontinuous Fiber Composites, edited by Tim A. Osswald, MDPI, 2018

Weblinks

Einzelnachweise

  1. ↑ Jahresabschluss zum 31. Dezember 2019 im elektronischen Bundesanzeiger
  2. ↑ Softwareneuheiten für industrielle Computertomographie. 6. Mai 2019, abgerufen am 30. Dezember 2019 (deutsch).
  3. ↑ Bundesanzeiger, Volume Graphics, abgerufen im Juni 2019
  4. ↑ One to one, Softwareneuheiten für die industrielle Computertomographie, Mai 2019
  5. ↑ Spiegel-Online, Einsteins Erben, März 2005
  6. ↑ Verein Deutscher Ingenieure e.V. (VDI), Mitteldeutsche Mitteilungen, Gussbauteile im Fokus der CT-Spezialisten, 01/2016 (Memento vom 26. September 2017 im Internet Archive)
  7. ↑ Volume-Graphics-Chef über Industrie 4.0 und Machine Learning „Wir kratzen gerade mal an der Oberfläche“. 12. November 2017, abgerufen am 30. Dezember 2019 (deutsch).
  8. ↑ Aerotec, The non-touch innovation, S. 60 ff., 06/2011
  9. ↑ Blick in verborgene Welten: "Volume Graphics" ermöglichen 3D-Visualisierung. Abgerufen am 30. Dezember 2019.
  10. ↑ Version 3.1 Software VG Studio Max, Inline, Studio, Metrology und my VGL von Volume Graphics. Abgerufen am 30. Dezember 2019.
  11. ↑ Computertomographie untersucht Qualitätsmerkmale offenporiger Werkstoffe Nützliche Poren auf dem Prüfstand. 7. Mai 2014, abgerufen am 30. Dezember 2019 (deutsch).
  12. ↑ AMZ, Auto, Motor, Zubehör, Zurück in die Zukunft, 04/2016, 68237 - ISSN 0001-1983
  13. ↑ QZ Online, Optimierung des Gießprozesses, Mai 2017
  14. ↑ Quality Engineering PLUS, 3D-Druck in der Prüfung, 01.2017
  15. ↑ Inspect Online, Volume Graphics und das Renault-Formel1-Team arbeiten bei zerstörungsfreier Prüfung zusammen, 11.11.2019
  16. ↑ Invision, Die CT lernt lesen, 19. September 2019
  17. ↑ Plastverarbeiter Online, Computertomographie in der Qualitätssicherung, 24.10.2014
  18. ↑ Invision, Software statt Probieren, 24.10.2014
  19. ↑ Inspect Online, Simulation für VGStudio MAX 3.0, 01.02.2017
  20. ↑ Inspect-Online, Der „Thermische Fingerabdruck“, Seite 50 ff., April 2017
  21. ↑ Die besten Wissenschafts-Visualisierungen 2006 - ORF ON Science. Abgerufen am 30. Dezember 2019.
  22. ↑ Volume Graphics. In: Manufacturing Best Practices. 21. Mai 2019, abgerufen am 30. Dezember 2019 (amerikanisches Englisch).
  23. ↑ Directory of ASNT Corporate Partners. Abgerufen am 30. Dezember 2019.
  24. ↑ NAFEMS - Software. Abgerufen am 30. Dezember 2019.
  25. ↑ Japan Inspection Instruments Manufacturers' Association, Non Destructive Testing, Welcome To JIMA. Abgerufen am 30. Dezember 2019 (japanisch).
  26. ↑ Website der Japan Precision Measuring Instrument Manufacturer Association, abgerufen im Juni 2019
Abgerufen von „https://de.wikiup.org/index.php?title=Volume_Graphics&oldid=209042570“