Augmented Reality: virtuelle Arbeitsbegleitung in der Produktion

In Zeiten von Industrie 4.0 und IoT entwickelt sich Augmented Reality zu einem essenziellen Bestandteil in der automatisierten und komplexen Fertigung. Eine dreidimensionale Computergrafik wird, mit Hilfe von binokularen see-through-Head-Mounted-Displays, in das Sehfeld eines oder beider Augen eingeblendet und ermöglicht so eine Verbesserung des Arbeitsprozesses.

Erweiterung der Realität

Augmented Reality integriert zusätzliche virtuelle Informationen in die natürliche Arbeitsumgebung. Datenbrillen oder Laserprojektionen übermitteln die relevanten Informationen an den Arbeitsplatz und helfen dabei, die nötigen Arbeitsschritte umzusetzen. Das so genannte „Hands-free“ Bedienkonzept sorgt dafür, dass der Arbeiter sich mit beiden Händen der Arbeit widmen kann, ohne etwaige Geräte in der Hand halten zu müssen. Die digitalen Informationen machen zudem die Nutzung von Papier obsolet.

Nützlicher Helfer für die Mitarbeiter

Durch die AR-Brille lassen sich im Bereich der Logistik und Fertigung Fehlerquoten senken, sodass eine höhere Qualität sowie eine kürzere Durchlaufzeit bei Arbeitsanweisungen gewährleistet wird. So wird die Produktivität erhöht und die Mitarbeiterzufriedenheit steigt. Neben der leichten Bedienbarkeit der digitalen Technologien, werden komplexe Montagevorgaben auf ein Werkstück projiziert. Durch die visuelle und detaillierte Darstellung der Arbeitsschritte werden Mitarbeiter in kürzester Zeit angelernt. Dies ist insbesondere bei komplexen Baugruppen und stark individualisierten Produkten, die in geringen Losgrößen vom Kunden konfiguriert werden, ein enormer Vorteil.

Mixed Reality mit dem Microsoft HoloLens

Ein Beispiel aus der Praxis ist die Mixed-Reality Brille „HoloLens“ von Microsoft. Die kabellose, holografische Datenbrille, mit eingebauter Hardware, integrierten Sensoren und Lautsprechern ermöglicht eine 3D-Projektion in die natürliche Umgebung des Anwenders. Ein Smartphone oder ein Computer zur Unterstützung ist somit nicht mehr nötig. In der Konzeption und Konstruktion wird die HoloLens bereits angewandt. Automobilhersteller nutzen die Datenbrille, um virtuelle Design-Elemente ins reale Fahrzeug zu projizieren. Ford beispielsweise testet in einem Pilotprojekt die Konzeption neuer Automodelle. So ermöglicht die HoloLens eine leichtere Produktentwicklung und -fertigung. Dadurch wird die Dauer von Fertigungsprozessen reduziert und Kosten eingespart.

In der Fertigung wird Augmented Reality bei der Arbeitsanweisung eingesetzt: Auf einem Tablet sind Montageanleitungen für den Techniker eingeblendet, sodass die Informationen exakt umgesetzt und die Fehlerquoten reduziert werden. Eine weitere Option ist die Visualisierung von 3D-Modellen über die AR-Brille. Dabei wird das Design-Produkt vor die Augen projiziert und ermöglicht so Entwicklungsprozesse zu optimieren oder Korrekturen vorzunehmen. Die PTC thingworx Studio Applikation richtet sich speziell an die Fertigungsindustrie und blendet über ein Tablet alle konstruktionsrelevanten Informationen in das Echtbild ein. Zusätzlich können verschiedene Inhalte – wie beispielsweise Serviceinformationen, 3D-Workflows und IoT-Informationen aus ERP-Systemen – integriert werden.

Sicherheit hat oberste Priorität

Auch das Thema Datenschutz findet bei der Augmented Reality Berücksichtigung: Die sensiblen Informationen sind über die Datenbrille vor Einblicken geschützt und die genutzten Technologien verschlüsselt. Zudem werden TÜV-geprüfte Systeme eingeführt, um eine sichere Datenübertragung zu gewährleisten. Für eine optimale Arbeitssicherheit werden den Mitarbeitern spezielle Schulungen zum Thema Augmented Reality angeboten.