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Augmented Reality in der Fabrikhalle

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Die Techniker haben die Arbeit immer im Blick

Durch Augmented Reality in der Produktion lassen sich zahlreiche Arbeitsschritte vereinfachen und beschleunigen
Durch Augmented Reality in der Produktion lassen sich zahlreiche Arbeitsschritte vereinfachen und beschleunigen
(Bild: Siemens AG)

Die Vorteile der neuen Technologie für ihren Einsatz in der Produktion sind vielfältig. So bringen die Datenbrillen die Realität und die Information zugleich ins Blickfeld. Bisher müssen die Informationen, etwa einzelne Schritte bei einer Reparatur, von einem Medium – wie etwa einem Bildschirm – eingeholt werden. Auf diese Weise ist der Techniker gezwungen, seinen Körper (oder zumindest seinen Blick) weg von der eigentlichen Arbeit hin zur Informationsquelle zu richten. Eine Situation, die prädestiniert ist, um Fehler zu produzieren.

Weiterer Vorteil der Datenbrille: Der Techniker hat die Hände frei. Wird die AR-Anwendung hingegen auf einem Tablet genutzt, kann zwar die Information zusätzlich zur Abbildung der Realität auf dem Bildschirm eingeblendet werden. Um aber anschließend den nötigen Arbeitsschritt auszuführen, muss das Tablet weggelegt werden und der Arbeiter hat die Informationen nicht mehr vor Augen.

In dem Forschungsprojekt Glass@Service aus dem Technologieprogramm „Smart Service Welt – Internetbasierte Dienste für die Wirtschaft“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) gehen die Entwickler sogar noch einen Schritt weiter: Hier werden Bausteine für eine smarte Datenbrille entwickelt, die es dem Anwender ermöglicht, die AR-Software durch Augenbewegungen und Gesten zu steuern.

Die Brille, die dort entwickelt wird, verfügt über eine Durchsicht-Optik. Das heißt, dass die Realität nicht abgefilmt wird, sondern durch die Gläser der Brille hindurch betrachtet werden kann. Dies ist zwar in der Umsetzung deutlich komplexer, hat aber den Vorteil, dass keinerlei Zeitverzögerungen beim Abbilden auftreten können.

Software mit den Händen und den Augen steuern

Die Glass@Service-Brille verfügt über hochauflösende Mikrodisplays und kann sowohl Daten anzeigen als auch aufzeichnen. Informationen werden in einem großen Sichtbereich, bei hohem Kontrast und an korrekter Position angezeigt. Bisher verfügbare Sensorik und Algorithmen werden erweitert, wie etwa das so genannte Eye-Tracking, bei dem die Augenbewegungen des Nutzers verfolgt werden.

Dank dieser Technologie sowie einem 3D-Tiefensensor und einer Hand-Erkennung kann die Software Entscheidungen aus den erfassten Handbewegungen oder dem Ändern der Blickrichtung ableiten. Somit entfällt die Unterbrechung des Arbeitsablaufs zur Eingabe von Informationen an einer Tastatur oder einem Touchscreen.

Bewegungsabläufe wie zum Beispiel ständige Kopf- oder Körperdrehungen von der Arbeitsfläche zum PC-Monitor und zurück lassen sich vermeiden – was sowohl aus ergonomischer als auch aus arbeitswissenschaftlicher Sicht sinnvoll ist, da eine potenzielle Fehlerquelle ausgeschaltet wird.

Zu den Anwendungsmöglichkeiten einer smarten AR-Brille im Produktionskontext gehört eine Vereinfachung von Aufgaben, beispielsweise in Instandhaltungsprozessen: Der Techniker wählt das zu wartende System aus oder die AR-Brille identifiziert das System selbstständig. Die Software erkennt anschließend die zur Anlage gehörenden Geräte und erstellt auf Basis verschalteter Zeichnungen automatisch ein hierarchisch gegliedertes Instandhaltungsabbild.

Wird der Instandhaltungsablauf auf der Brille aktiviert, werden auf dem Display alle relevanten Komponenten dargestellt, etwa die Steuerungen, Schaltgeräte und Antriebe. Die Software oder auch ein geschulter Spezialist vor seinem Laptop ermittelt den Status der Anlage und führt den Techniker dann gezielt durch die einzelnen Arbeitsschritte.

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