So profitiert die Produktion von AR- und VR-Brillen

System-geleitete Asisstenzsysteme sind ein Must-Have der Industrie 4.0. Virtual- und Augmented-Reality-Brillen machen die Entwicklung, Präsentation und Produktion smarter. Sie lassen Ideen der Ingenieure zu einem digitalen Schaubild werden, helfen Kunden ihre Vorstellungskraft der neuen Maschine oder Anwendung zu schärfen und zeigen den nächsten Montageschritt im Display an. Entscheidend ist, welche Form von Assistenzsystemen ein Unternehmen für welche Arbeitsprozesse zur Anwendung bringt. Produktion.de hat Hersteller, Anwender und VR-Experten nach den Vorteilen der Datenbrillen gefragt.

Warum setzt die Industrie auf Virtual- und Augmented-Reality?

Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) sind eine unabdingbare Säule der digitalen Transformation von Produktionsunternehmen geworden. Dies füttert eine Studie des Umfrageinstituts IDG Research Services und dem Consulting-Unternehmen PTC mit validen Datensätzen. Ein zentrales Faktum der Studie zeigt, dass Unternehmen in Deutschland derzeit Virtual und Augmented Reality vor allem für die Aus- und Weiterbildung nutzen.

Wissen aus der Entwicklung und Produktion wird durch die Datenbrillen weitergegeben. Ingenieure und Monteure arbeiten sich mit der virtuellen Unterstützung schneller und effizienter in Pläne und Projekte ein. Angesichts des grassierenden Fachkräftemangels ein bedeutender Pluspunkt bei der Argumentation für den Einsatz solcher Datenbrillen.

Video: AR in der Industrie

Potenzial von Virtual und Augmented-Reality-Brillen

Das Potenzial der Virtual und Augmented-Reality-Brillen ist jedoch weitaus größer. Mit der virtuellen oder erweiterten Realität sind Instandhaltungsarbeiten vor Ort oder per Fernzugriff effizienter. Wartung und Montage lassen sich schneller abwickeln, wodurch Maschinen- oder Produktionsprozesse schneller wieder aufgenommen werden können. Die Vorteile von Virtual- und Augmented-Reality-Brillen kurz zusammengefasst:

• einfaches Teilen von Tech-Know-How
• optimierte Learning-Tools
• effizientere Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten

AR-Brille Google Glass im Einsatz bei der Hydraulik-Schlauchleitungen

Das Maschinenbauunternehmen Rauh Hydraulik setzt zum Beispiel die AR-Brille Google Glass ein. “Wir bieten unseren Kunden die Möglichkeit, mittels der Augmented Reality einen von uns auf der Hydraulik-Schlauchleitung angebrachten QR-Code zu lesen und damit eine den möglichen Einbauort oder ähnliche benötigte Daten zu erkennen. Nach Einbau der Schlauchleitung kann über die Brille die Montage bestätigt werden.

So wird zum einen die Montagezeit verkürzt, da der Monteur nicht lange Stücklisten wälzen muss und zum anderen für die Fertigungsplanung nachvollzogen werden muss, wie der Fortschritt der Montage aktuell ist”, erklärt Andreas Laubsch, Leiter Außendienst bei Rauh Hydraulik. “Über unseren Augmented Support kann der Kunde uns Daten übermitteln, die für eine erste Analyse des Schadens oder des Problems oft schon hilfreich sind”. Diese Option werde zwar noch sehr wenig genutzt, “aber die Anfragen und Projekte steigen und es ist nur eine Frage der Zeit, bis sich solche Systeme durchgesetzt haben”, so Laubsch weiter.

Wie die Studie weiter offenbart, haben deutsche CEO zudem erkannt, dass Virtual und Augmented Reality die Arbeitsprozesse ihrer Mitarbeiter beschleunigen und vereinfachen können. Die visuellen Assistenzsysteme entlasten Monteure. Sie erhöhen somit die Qualifikationsanforderungen an Mensch und Maschine.

So helfen VR-Brillen dabei, potenzielle Planungsfehler beim Konstruieren, Anlagen-Layout oder Design von autonomen Systemgruppen sowie Fehlinvestitionen zu vermeiden. Einen weiteren Einsatz finden die Brillen, wenn der “Digitale Zwilling”, also das Daten-basierte Abbild eines Produkts, dargestellt werden soll.

Welche VR- und AR-Brillen für die Industrie gibt es?

Bei der Verwendung von Datenbrillen als VR- oder AR-Brille muss zwischen der Hardware und Software unterschieden werden. So gibt es quantitativ mehr Softwareanbieter, deren Lösungen für die verschiedenen Brillen konzipiert wurden. In diesem Beitrag soll es jedoch primär um die Hardware-Komponenten in der virtuellen und erweiterten Realität gehen.

Hervorzuheben gelten hierbei die Hersteller Microsoft, HTC, RealWear und Vuzix als einige der wichtigen Marktführer. Klicken Sie sich durch die Bildergalerie und erfahren Sie mehr über die Features von industriell genutzten VR- und AR-Brillen.

Wie sieht die Zukunft mit VR- und AR-Brillen in der Industrie aus?

„Unsere Kunden sollen die Möglichkeit haben, von einfachen Mixed-Reality-Anwendungen zu profitieren – ohne dass sie dafür Programmierkenntnisse benötigen“, wie Felix Meißgeier, Managing Director und Co-Founder von Viscopic betont. „Auf der Microsoft-Mixed-Reality-Plattform basierend haben wir Viscopic Pins entwickelt.“ Dies ist eine Softwareanwendung, mit der Kunden Augmented-Reality-Anleitungen erstellen. In den Bereichen Produktion, Wartung, Reparatur, Installation oder für Schulungszwecke kann die Software punkten.

Die „Out-of-the-box-Software“ erlaubt es Unternehmen, aus 3D-CAD-Daten interaktive 3D-Animationen oder Simulationen zu erstellen, wie zum Beispiel Arbeitsanleitungen für bestimmte Industrieanlagen oder die Darstellung von standardisierten Prozessen. Über die Hardware Microsoft HoloLens können diese Informationen dann punktgenau auf reale Objekte projiziert werden. Auch der Automobilhersteller Audi baut auf die Anwendung von Viscopic, um eine virtuelle Lernumgebung zur Qualitätsprüfung seiner Fahrzeuge zu schaffen.

Thomas Immich, Managing Director und Head of UX Services beim User-Experience-Experten Centigrade sieht aus seiner Erfahrung die Vorteile nicht alleine bei den physischen Datenbrillen: “Bei einem großen Industriekunden, der automated guided vehicles einsetzt, haben wir eine Lösung gefunden, die auf die klassischen Datenbrillen verzichtet. Der sogenannte Magic-Lense-Effekt filmt die entsprechende Transportbox. Das Kamerabild wird hierzu in einem Monitor gezeigt und mit Overlays visualisiert.”

Die User-Experience-Profis von Centigrade haben es in diesem Fall geschafft, die Transportbox, die physisch neben dem Mitarbeiter steht, mit virtuellen Overlays zu featuren. “Dieser Effekt ist total pragmatisch, weil der Anwender keine Brille mehr braucht”, sagt Immich. Weitere positive Merkmale: sie ist kostengünstig und schafft leicht Orientierung für den Anwender. “Zudem bieten wir unseren Kunden die Möglichkeit der Projektion an, die ebenfalls kostengünstiger und pragmatischer als VR- oder AR-Brillen ist.”

So habe die Projektion den Vorteil, dass der Bediener an der Maschine nur das Kabel, die Leitung oder den Schalter wartet, der ihm durch die Projektion schnell angezeigt wird. Hierfür benötige der Unternehmer lediglich einen Projektor, der über seiner Maschine hängt. So leitet dieser auf jedes Bauteil, das Schritt-für-Schritt, in der richtigen Reihenfolge also, ausgetauscht, bzw. gewartet werden soll.

Egal, ob Anwender im industriellen Segment mit Smart Glasses, dem Magic-Lense-Effekt oder Projektion arbeiten. Der Anwendungsfall in Kombination mit der passenden UX entscheidet über die Werkzeuge. Der nächste Schritt für die Forschung und Entwicklung besteht darin, Virtual- und Augmented-Reality-Lösungen um KI-Funktionen zu erweitern. Doch eines ist sicher: Der Mensch bleibt nach wie vor der spiritus rector der Anwendungsfälle. Weder eine AR-Lösung noch ein KI-Algorithmus können ihn in naher Zukunft ersetzen.

überarbeitet von Dietmar Poll