Augmented Reality - wie hier eine Anwendung mit der Microsoft Hololens 2 - könnte die Arbeitswelt 4.0 entscheidend verändern. Bild: Microsoft

Augmented Reality - wie hier eine Anwendung mit der Microsoft Hololens 2 - könnte die Arbeitswelt 4.0 entscheidend verändern. Bild: Microsoft

| von Nach Unterlagen Hannover Messe

Augmented Reality gilt als wichtige Technologie für künftige Arbeitsumgebungen: Sei es in der Konstruktion, der Instandhaltung, dem Maschinentraining oder auch im Marketing. Und trotzdem: Die Akzeptanz von AR-Brillen war in der Fertigung oder der Wartung in den letzten Jahren noch überschaubar, denn viele Anwender klagten über zu klobige Brillen, zu starke Erwärmung der Technologien und zu kleine Sichtfelder. Dazu kommt ein hoher Entwicklungsaufwand, der vor allem kleinere Unternehmen verschreckte. Technisch hat Microsoft jetzt nachgebessert. Seit Herbst ist die Microsoft Hololens 2 verfügbar. Und auch die Forschung setzt für die Zukunft auf Plattformen, vorausschauende Systeme und Anwendungen im Gabelstapler.

Wie Entwickler an der Technologie feilen

Beispiel Hololens 2: Die Augmented-Reality-Brille nutzt einen neuen Time-of-Flight-Tiefensensor, kombiniert mit integrierter KI und semantischem Verständnis, und ermöglicht die direkte Manipulation von Hologrammen mit den gleichen instinktiven Interaktionen, die Anwender mit physischen Objekten in der realen Welt verwenden würden. Das wird von Testpersonen vor Ort gelobt. Greifversuche klappen problemlos. Neben den Verbesserungen im Anzeigebereich und der direkten Manipulation von Hologrammen enthält Hololens 2 Eyetracking-Sensoren, die die Interaktion mit Hologrammen noch natürlicher machen sollen, heißt es bei den Entwicklern.

Introducing Microsoft HoloLens 2 - Quelle: Microsoft HoloLens/Youtube

Und auch die Forschung startet einen neuen Anlauf beim Thema Datenbrillen. Wissenschaftler des Instituts für Integrierte Produktion Hannover (IPH) GmbH und des Instituts für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) der Leibniz Universität Hannover wollen gemeinsam mit drei großen Gabelstapler-Herstellern und weiteren Industrieunternehmen AR in den Stapleralltag bringen. Künftig sollen die Mitarbeiter am Steuer des Staplers eine AR-Brille tragen, mit der sie digital durch Hindernisse hindurchsehen können. Zusätzlich können im Sichtfeld wichtige Informationen und Warnhinweise aus einblendet werden, heißt es in einer Mitteilung der Forscher. Im Falle des Staplerfahrers wird sein reales Sichtfeld vom digitalen Kamerabild überlagert. Schaut er beispielsweise direkt nach vorn, sieht er den Hubmast und die Ladung sowie gleichzeitig das Bild der Frontkamera. Legt er den Rückwärtsgang ein und schaut über die Schulter, sieht er das Bild der Rückfahrkamera und gleichzeitig sein reales Sichtfeld. Egal, in welche Richtung er schaut: Es wirkt so, als könne er durch Hindernisse hindurchsehen.

Noch eine neue Technologie: Google Glass Enterprise Edition 2

Googles alte Datenbrille Google Glass war im April 2014 erstmals frei verkäuflich in den USA erhältlich. Doch das gewaltige Aufsehen rund um die Brille währte aufgrund mangelnder Alltagstauglichkeit nicht lange an, sodass im Januar 2015 die Onlinebestellmöglichkeit endgültig gestoppt wurde. Diskutierte Gründe waren die klobige Aufmachung des Head-Up-Displays, die Akkulaufzeit sowie Probleme beim Daten-Input und Datenschutz, da beispielsweise das Auslösen eines Schnappschusses per bloßem Zwinkern möglich war. Mit einigen Verbesserungen kommt nun die neue Google Glass Enterprise Edition 2 daher. Die Enterprise Edition 2 kann bei mehreren US-Resellern gekauft werden, sie kostet zwischen 1000 und 1100 US-Dollar. Bisher vergab Google Glass nur an Partner-Unternehmen, die Glass an ein Projekt geknüpft einsetzen wollen. Bei den Resellern können nun theoretisch auch Privatnutzer die Google-Brille kaufen. Google Glass richtet sich allerdings vorrangig an Entwickler und Unternehmen. Die neue Brille bietet einen schnelleren Prozessor, eine bessere Kamera und wird optional mit allerhand Zubehör für den professionellen Einsatz angeboten.

(Quelle: https://winfuture.de)

Wie weit kann Augmented Reality gelangen?

Für eine praktikable Zukunft der Technologie müssen die Forschungspartner einige Herausforderungen lösen: Zunächst müssen sie geeignete Orte finden, um Kameras am Gabelstapler zu installieren und einen virtuellen Rundumblick zu ermöglichen – dafür sind die Wissenschaftler am ITA hauptverantwortlich. Sie kümmern sich zudem um den Algorithmus der Bildüberlagerung: Alle Hindernisse, die die Sicht einschränken, sollen von Kamerabildern überlagert werden. Die Wissenschaftler am IPH beschäftigen sich mit der sogenannten kontextbasierten Informationsanzeige, also mit der Frage, welche zusätzlichen Informationen der Staplerfahrer zu welchem Zeitpunkt benötigt und wie diese in seinem Sichtfeld eingeblendet werden können.

>> Augmented Reality auf der Hannover Messe 2020 <<

Glass Enterprise Edition 2 - Quelle: Google AR & VR

Denkbar ist beispielsweise, Auftragsdaten anzuzeigen, damit der Staplerfahrer auf ausgedruckte Listen verzichten kann. Auch Warnhinweise könnten eingeblendet werden – etwa ein niedriger Ladezustand des Staplers oder ein gesperrter Weg. Um den Fahrer nicht zu überfordern und möglicherweise die Verkehrssicherheit zu gefährden, untersuchen die Wissenschaftler am IPH, in welchem Szenario welche Information wirklich benötigt wird. Zudem entwickeln sie eine Gestensteuerung, sodass der Fahrer intuitiv mit der AR-Brille interagieren kann: Mit einfachen Handbewegungen soll er Hinweise ausblenden können – etwa, wenn er eine Warnung zur Kenntnis genommen hat – oder Zusatzinformationen wie beispielsweise Auftragsdaten einblenden können.

Erleben Sie neue Technologien auf der Hannover Messe 2020! - Quelle: Hannover Messe

Arbeit 4.0 ist individuell optimiertes Arbeiten

Auch in Bielefeld arbeiten Universität und Fachhochschule an einer neuen Form von Datenbrillen - eine vorausschauende Lösung ist das Ziel. „Das Besondere an unserem Assistenzsystem ist, dass es nicht einfach Handlungsanweisungen vorgibt. Es kennt die nutzende Person, erfasst die aktuelle Situation, erkennt also eigenständig Objekte und Handlungsschritte und richtet seine Unterstützung danach aus“, erklärt Prof. Dr. Thomas Schack. Schack koordiniert das Projekt Avikom. Seine Gruppe gehört zur Fakultät für Psychologie und Sportwissenschaft und ist am Exzellenzcluster Kognitive Interaktionstechnologie CITEC beteiligt.

Avikom steht für: Audiovisuelle Unterstützung durch ein kognitives und mobiles Assistenzsystem. Damit sich das System auf die jeweiligen Nutzerinnen und Nutzer einstellen kann, werden die Fertigkeiten der Beschäftigten vorab über eine softwarebasierte Diagnostik erfasst. Die Software soll so vorausschauend diagnostizieren, welche Schwierigkeiten die Personen bei unterschiedlichen Arbeitsprozessen im Unternehmen haben. Auf dieser Basis können über das System individualisierte Hinweise gegeben werden, um die Beschäftigten gezielt und motivierend zu unterstützen. „Damit bietet die Avikom-Brille eine ausgezeichnete Möglichkeit, technische Unterstützung an die Bedürfnisse der Beschäftigten individuell anzupassen“, erklärt Prof. Dr. Günter Maier von der Fakultät für Psychologie und Sportwissenschaft. Er ist mit seiner Forschungsgruppe Arbeits- und Organisationspsychologie an dem Projekt beteiligt.

ke NEXT Technology Slam! Smartphone, Virtual Reality & App in der Industrie - Quelle ke NEXT

Ausblick: Wie die erweiterte Realität die Arbeit 4.0 weiter beeinflussen könnte

Die Forscher kombinieren Text und Audio. Über einen Kopfhörer und Mikrofon kann das Avikom-System ähnlich wie ein Navigationssystem mit der Nutzerin oder dem Nutzer sprechen. „Auch können sich Beschäftigte in lauten Produktionszonen über das Gerät miteinander unterhalten, ohne dass sie der Umgebungslärm stört“, versichert Prof. Dr. Joachim Waßmuth vom Instituts für Systemdynamik und Mechatronik (ISyM) der Fachhochschule Bielefeld. „Dafür ist das System mit einem intelligenten Verfahren zur Störschallunterdrückung ausgestattet“.

Doch wie bringen kleine und mittelständische Unternehmen AR in den Maschinenbaualltag? „Ob Videospiel oder Vertriebsunterstützung – Augmented Reality ist in vielen Bereichen bereits erfolgreich im Einsatz. Besonders kleine und mittlere Betriebe profitieren derzeit aber wenig von den Möglichkeiten, da der Entwicklungsaufwand sehr hoch ist. Unsere AcRoSS-Plattform ist eine Möglichkeit, diese Aufwände zu reduzieren. Wir zeigen spannende Potenziale für zusätzliche Dienste und Geschäftsmodelle mit AR auf“, erläutert Daniel Röltgen, AcRoSS-Projektleiter vom Fraunhofer IEM. Die Grundidee: Aus fertigen Bausteinen können Unternehmen individuelle Augmented-Reality-Lösungen und Services erstellen und sie sogar über die Plattform betreiben.

Sowohl die Reparatur- als auch die Montageanleitungen stellen sogenannte digitale Smart Services (Datenbasierte Dienste) dar. Über die AcRoSS-Plattform könnten die Services mit verschiedenen vorgefertigten Augmented-Reality-Bausteinen wie Positionserkennung oder Gestensteuerung zusammengesetzt werden. Kommunikation und Datenübertragung erfolgen zentral über die Plattform-Software. In Betrieben, wo kostspielige und aufwendige Eigenentwicklungen nicht möglich sind, könnte die Plattform also einen einfachen Zugang zur Technologie Augmented Reality und einen spannenden Beitrag zur Digitalisierung der Arbeitsprozesse hin zur Arbeit 4.0 eröffnen.

Augmented Reality: Der Nutzungskontext entscheidet über den Einsatz

Ausschlaggebend für den Einsatz der Technologien ist immer der Nutzungskontext. Wie können Augmented und Virtual Reality also den Menschen bei seiner Arbeit unterstützen? Wie Augmented und Virtual Reality die Arbeitswelt 4.0 im Zuge der Digitalisierung verändern könnten, lesen Sie in unserem Beitrag "Was können VR und AR in Konstruktion & Co.?"

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