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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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