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Gute Aussichten: AR-Projektionen statt Datenbrille

Lesezeit ca.: 4 Minuten
Mirko Besch

Mirko Besch

freier Journalist

Wie werden Menschen in der digitalisierten Fabrik der Zukunft arbeiten? Augmented Reality (AR), also die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung, wird für Industrie 4.0 mit Sicherheit eine große Rolle spielen. Wer bei diesem Begriff nur an Datenbrillen denkt, kennt die projektionsbasierte AR-Technologie noch nicht. Mit ihr arbeitet man benutzerfreundlicher und effizienter.

24. Mai 2016

Sind die gerade erst aus der Taufe gehobenen Datenbrillen schon wieder von gestern? Natürlich nicht! Vielerorts werden nach wie vor neue spannende Anwendungen für Oculus Rift, Google Glass, Samsung Gear VR, Microsoft Hololens & Co. entwickelt. Zielgruppen sind sowohl Privatanwender, die die Virtual- oder Augmented-Reality-Brillen beispielsweise für Filme, Spiele oder Weiterbildung nutzen, als auch Business-User, die über die smarten Brillen zum Beispiel Montageanleitungen lesen oder Unterstützung beim Lagermanagement erhalten.

Rasante Entwicklungen

Doch die Entwicklungen gehen nun mal rasant weiter. Und Testreihen mit Datenbrillen im Arbeitsalltag haben durchaus den ein oder anderen Nachteil hervorgebracht: Zum einen sind sie unpraktisch für Mitarbeiter mit Sehhilfen, zum anderen lässt bei den meisten Modellen die Akkulaufzeit noch zu wünschen übrig. Außerdem ist es aus ergonomischer Sicht nur schwer möglich, die Datenbrille über mehrere Stunden ununterbrochen zu tragen.

Wissenschaftler am Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der Hochschule Ostwestfalen-Lippe und des Fraunhofer-Anwendungszentrums Industrial Automation (IOSB-INA) haben darauf reagiert und unter dem Dach des Centrums Industrial IT (CIIT) in Lemgo nach Lösungen geforscht, wie man Arbeitnehmer mittels Augmented Reality künftig komfortabler unterstützen kann. Herausgekommen ist eine projektionsbasierte AR-Technologie, mit der es sich im Vergleich zu den Datenbrillen deutlich benutzerfreundlicher und effizienter arbeiten lassen soll.

Mithilfe eines leistungsstarken Projektors und einer Software können die Mitarbeiter künftig Schritt für Schritt durch den Montagevorgang geleitet werden. Alle relevanten Informationen erhält der Monteur direkt auf seinen Arbeitsplatz projiziert. Soll zum Beispiel ein Produkt aus mehreren Einzelteilen zusammengebaut werden, zeigen farblich markierte Projektionen dem Mitarbeiter zunächst die zu montierenden Teile. Anschließend wird an seinem Handarbeitsplatz ein 3-D-Modell eingeblendet, das ihm veranschaulicht, wie und wo die Werkstücke anzubringen sind.

Weniger Fehler, kürzere Anlernzeiten

Die Tests dazu erfolgten an einem ersten praxistauglichen Demonstrator, der in das wandlungsfähige Montagesystem der SmartFactoryOWL integriert wurde – eine Forschungs- und Demonstrationsfabrik, in der neue Industrie-4.0-Technologien wissenschaftlich begleitet, praktisch erprobt sowie für kleine und mittelständische Unternehmen erfahrbar gemacht werden. „Unser Ziel ist es, die vielfältigen Möglichkeiten zu nutzen, die uns AR-Techniken bieten, zugleich aber auch den beteiligten Mitarbeitern den größtmöglichen Komfort an ihren Arbeitsplätzen zu ermöglichen“, erklärt Professor Dr. Dr. Carsten Röcker, Vorstandsmitglied am inIT.

Zu den vielfältigen Möglichkeiten der Augmented Reality gehört unter anderem, dass Fehler durch das Einblenden von genauen Handlungsanweisungen deutlich reduziert werden können und dass Mitarbeiter wesentlich kürzere Anlernzeiten benötigen. In Zeiten des Fachkräftemangels können so auch ungelernte Mitarbeiter künftig problemlos komplexere Aufgaben ausführen.

Software gleicht Bewegungen wieder aus

Auch wenn die projektionsbasierte AR-Technologie noch wenig bekannt ist – völlig neu ist die Idee keineswegs. Das Münchener Unternehmen Extend3D verfolgt mit seinem „Werklicht“ im Prinzip den gleichen Ansatz. Zunächst werden die existierenden CAD-Daten in das System eingelesen. Dann erfassen zwei Kameras die Lage des Werkstücks und die Software gleicht die gespeicherten Pläne mit dem realen Körper ab. Anschließend werden die CAD-Daten und Arbeitsanweisungen per Laser lagerichtig und unverzerrt direkt auf die Bauteile projiziert. Dabei können sowohl das Werkstück als auch der Projektor jederzeit bewegt werden und somit unterschiedliche Positionen einnehmen. Die Software reagiert in Echtzeit und gleicht Bewegungen im Nu wieder aus.

„3-D-Projektoren werden in Zukunft ein allgegenwärtiges Werkzeug in der Produktion sein. Sie sind bereits heute ausgereift und nach wenigen Minuten einsatzbereit“, meint Dr. Björn Schwerdtfeger, einer der Managing Directors von Extend3D, gegenüber der Fachzeitschrift „Produktion“. Für eine entsprechende Schulung genügten ein bis zwei Tage, und die möglichen Anwendungsbereiche seien vielfältig: Dank digitaler Schablonen können beispielsweise Bolzenschweißarbeiten im Automobilbau oder Haltermontage- sowie Außenhautlackierarbeiten im Flugzeugbau mit einer Zeitersparnis von bis zu 80 Prozent bewältigt und Fehler vermieden werden, schätzt Extend3D.

AR-Weltmarkt mit enormem Wachstumspotential

Das Marktpotential für Augmented Reality ist groß. Laut einer Studie der Deutschen Bank dürfte der AR-Weltmarkt bis zum Jahr 2020 nämlich von etwa 500 Millionen Euro (Stand: 2015) auf rund 7,5 Milliarden Euro steigen. Gute Aussichten also.

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