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Keine Angst vor der Einführung von Augmented Reality!

| Autor/ Redakteur: Daniel Röltgen und Frank-Peter Schiefelbein / Stefanie Michel

Zu den Vorteilen von Augmented Reality gehört, dass Informationen immer dort verfügbar sind, wo sie gebraucht werden. Das prädestiniert sie für den Einsatz in der Industrie, doch er läuft nur zögerlich. Das lässt sich ändern.

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Die Produktivität steigern: Die im Projekt „Glass@Service“ entwickelte AR-Brille kam bei Siemens unter anderem beim Rüsten eines SMT-Bestückungsautomaten zum Einsatz.
Die Produktivität steigern: Die im Projekt „Glass@Service“ entwickelte AR-Brille kam bei Siemens unter anderem beim Rüsten eines SMT-Bestückungsautomaten zum Einsatz.
(Bild: Siemens)
  • Der Einsatz von Augmented Reality kann Wettbewerbsvorteile verschaffen. Um den Einstieg zu erleichtern, liefern zwei Projekte Antworten auf die gängigsten Fragen.
  • Statt Datenbrillen aus der Gaming-Branche zu adaptieren, wurde eine Brille für die Anforderungen der Industrie entwickelt.
  • Die Technik kann Unternehmen aber nur unterstützen, wenn sie individuell an die Bedürfnisse angepasst werden kann. Dafür wurde eine Plattform entwickelt, mit der sich ohne Expertenwissen AR-Anwendungen zusammenstellen lassen – auch für den Mittelstand.
  • Solche neuen Systeme sind nur erfolgreich, wenn sie der Mitarbeiter akzeptiert. Sie müssen komfortabel sein und personenbezogene Daten schützen.

Unternehmen, die früher als ihre Konkurrenten auf neue Technologien setzen, können sich entscheidende Wettbewerbsvorteile verschaffen. Wer bei Augmented Reality (AR) zu diesen sogenannten „First Movern“ gehören möchte, stellt sich bei ihrer Einführung jedoch zahlreiche Fragen:

  • Welche rechtlichen und gesundheitlichen Aspekte sind beispielsweise zu beachten, wenn Mitarbeiter mit Datenbrillen arbeiten?
  • Wie weit muss die IT-Infrastruktur im Unternehmen entwickelt sein, damit sich der Einsatz von AR auch wirklich lohnt?
  • Und wie lassen sich AR-Geräte sowie -Software an den individuellen Bedarf im Unternehmen anpassen?

Across und „Glass@Service“, zwei Projekte aus dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Technologieprogramm Smart Service Welt, können Antworten auf diese Fragen liefern.

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AR-Brille für die Anforderungen der Industrie

Ihre Herkunft aus dem Consumer- und Gaming-Bereich ist vor allem Datenbrillen noch immer anzumerken, denn sie entsprechen oft nicht den hohen Anforderungen der Industrie. Dort werden robuste Hardwarelösungen für den industriellen Arbeitsalltag benötigt, die Mitarbeiter in ihren Aktionsmöglichkeiten nicht behindern und auch über längere Zeiträume hinweg bequem und ohne gesundheitliche Beeinträchtigungen getragen werden können. Nicht zuletzt muss auch gewährleistet sein, dass alle Bestimmungen des Arbeits- und Datenschutzes eingehalten werden. Im Verbundprojekt „Glass@Service“ wurde eine Datenbrille entwickelt, die nicht nur all das leistet, sondern perspektivisch durch Gesten- und Augensteuerung neue Interaktionsformen ermöglicht.

Technisch umgesetzt wurde das durch den Einbau von Eye-Tracking-Kameras, einer Szenenkamera sowie einer 3D-Tiefenkamera zur Gestenerkennung. Zudem besitzt die entwickelte AR-Brille eine Durchsichtoptik. Durch diese behalten Anwender die Umgebung immer im Blick. Die digitalen Informationen werden mithilfe von Umlenkoptiken direkt ins Blickfeld des Anwenders eingeblendet, wodurch sich die reale und virtuelle Welt auf ideale Weise ergänzen. Das ist sowohl für Schulungen nützlich als auch für den Betrieb und die Instandhaltung komplexer Maschinen und Anlagen. Anleitungen und Anweisungen können direkt als virtuelles Dokument in die Brille eingespielt werden. Die Mitarbeiter haben die Maschine beziehungsweise Anlage vor Augen und können sich Informationen über alle Komponenten einholen oder Anweisungen erhalten, etwa für das Ansteuern des richtigen Lagerplatzes. Bei Bedarf können auch virtuelle Buttons angesteuert werden, etwa um ein Ersatzteil zu bestellen oder um eine benötigtes Etikett auszudrucken.

Erprobt wurde die Brille in zwei Werken von Siemens. Am Manufacturing-Standort in Fürth ging es darum, bei der Kommissionierung die Durchlaufzeiten zu verkürzen sowie die Fehlerquote zu senken. Auch im Elektronikwerk in Amberg sollten die Produktivität und Qualität der Arbeit verbessert werden. Dort wurde das System eingesetzt, um Bauteile in Leiterplatten-Bestückungsautomaten nachzufüllen. Zusätzlich zur Brille erhielten die Mitarbeiter in Amberg eine Smartwatch, die über neue Aufträge informierte. Am Automaten wurde die auszuwechselnde Bauteilrolle per AR visualisiert und über einen mobilen Bluetooth-Barcodescanner quittiert. Mit dem Einsatz des Systems konnte in beiden Fällen die Zahl der Fehler reduziert und die Produktivität gesteigert werden.

Individuelle AR-Anwendungen auch ohne Expertenwissen

Jedes Unternehmen hat seine Besonderheiten. Daher müssen neue Technologien immer individuell an die Bedürfnisse und Gegebenheiten vor Ort angepasst werden. Derartige Entwicklungsarbeiten sind in der Regel personalintensiv, doch im Mittelstand sind dafür oft die Kapazitäten nicht ausreichend vorhanden. Um diese Hürde abzubauen, wurde im Projekt Across („AR-basierte Produkt-Service-Systeme“) eine Plattform geschaffen, die die individuelle Entwicklung von AR-Anwendungen auch ohne spezifisches Expertenwissen ermöglicht. In einer offenen Bibliothek liegen dort Softwarebausteine bereit, mit denen die Komponenten der gewünschten AR-Anwendung zusammengestellt werden können. Als Blaupause für die Bausteine dient eine im Projekt entwickelte Referenzarchitektur, die den grundlegenden Aufbau der Bausteine und deren Schnittstellen definiert. Da die Plattform darüber hinaus eine Laufzeitumgebung bietet, wird keine weitere Software benötigt, um die AR-Anwendung zu nutzen. Der Datenaustausch zwischen den Augmented-Reality-Bausteinen und der im Unternehmen eingesetzten IT-Infrastruktur erfolgt über das MQTT-Protokoll, das sich als offenes Standardprotokoll des Internets der Dinge etabliert hat.

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