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Vorteile und Nachteile von Augmented Reality in der Fertigungsindustrie

Dr. Peter Keitler, CEO von Extend3D, zum Stand der Entwicklung
Augmented Reality – Hype oder aufstrebende Technologie?

Augmented Reality ausgereifte Technologie
Mittlerweile ist Augmented Reality zu einer einsatzfähigen Technologie herangereift, von der hauptsächlich die Fertigungsindustrie bereits profitiert. Bild: zapp2photo/stock.adobe.com

Vor allem die Fertigungsindustrie macht sich die zahlreichen Fähigkeiten von Augmented Reality zunutze, um Prozesse noch effizienter und fehlerfreier zu gestalten. Welche Hürden es bis hierhin zu überwinden galt, welche Rolle Augmented Reality in Zukunft spielen wird und was noch verbessert werden muss, damit sie ihr volles Potenzial entfalten kann, erläutert Dr. Peter Keitler, CEO und Gründer von Extend3D, in diesem Gastbeitrag. 

In ihrer Entwicklung zu einer einsatzfähigen Technologie hat Augmented Reality zwei Hürden nehmen müssen.

Hürde 1: Trackingtechnologie

Die Nachvollziehbarkeit der dynamischen Bewegungen von Betrachter und Objekt ist in den letzten Jahren weitaus robuster geworden.

Hat sich eine Karosse beispielsweise entlang einer Fertigungsstraße bewegt, war die Technologie noch nicht weit genug fortgeschritten, um der Bewegung zu folgen.

Durch entsprechende Leistungszuwächse bei mobilen Endgeräten sowie insbesondere auch bei den Algorithmen für markerlos-modellbasiertes Tracking, ließen sich erstmals diese alten Hemmschuhe auf breiterer Front und für eine Vielzahl von Anwendungsfällen überwinden.

Jetzt ist es beispielsweise möglich, Daten zur Montage zuverlässig auch auf bewegte Bauteile am Fließband zu projizieren, oder interaktiv mit einem Tablet um ein Bauteil herumzugehen, ohne dass man ständige Trackingabbrüche fürchten muss.

Hürde 2: Datenprozesse

Eine Grundvoraussetzung für Augmented Reality ist die Verfügbarkeit von 3D-Daten. Wurde bis vor einigen Jahren vielerorts noch in 2D gezeichnet, so hat sich die vollständige Konstruktion von Produkten in einem 3D-Master mittlerweile weitgehend durchgesetzt.

Relevante Inhalte wie Montagepositionen und komplexe Beschnitte, können nun ohne weiteren Authoring-Aufwand vollständig vorliegen.

Doch verlangen die 3D-Daten den Endgeräten im Industrieeinsatz enorme Rechenleistung ab. Der Ansatz, einen Großteil der Rechenarbeit auszulagern und lediglich die zu visualisierenden Inhalte zu streamen, hat sich in den Fertigungshallen erst kürzlich durchgesetzt.

Inzwischen sind Hardware-Einschränkungen vielerorts passé und Internet sowie WLAN haben auch auf dem Shopfloor Einzug gehalten.

Damit gelingt es nicht nur, die Datenversorgung lückenlos zu gewährleisten, sondern auch, Daten trotz rechenintensiver Prozesse dynamisch zu visualisieren. Denn komplizierte Berechnungen lassen sich nun aus der Cloud bereitstellen.

Werden die Ergebnisse auf das Gerät gestreamt, entfallen die Beschränkungen rechenschwacher AR-Devices wie Tablets und Brillen.

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Dr. Peter Keitler, Gründer und CEO von Extend 3D
Bild: Tom Trenkle Fotografie

„Die Verknüpfung analoger Prozesse mit AR-Technologie hat sich in der Industrie inzwischen zu einer Geschäftspriorität entwickelt.“
– Dr. Peter Keitler, Extend3D

Um auf die Herausforderungen des globalen Marktes reagieren zu können, müssen Unternehmen so kosteneffizient wie möglich produzieren. Gleichzeitig sind eine wachsende Variantenvielfalt sowie immer kürzere Produktlebenszyklen zu stemmen. Dazu ist ein hoher Automatisierungsgrad nötig – nur so gelingt die Entwicklung hin zur Smart Factory

Die Verknüpfung analoger Prozesse mit AR-Technologie hat sich in der Industrie inzwischen zu einer Geschäftspriorität entwickelt.

Weil manuelle Tätigkeiten in Montage, Qualitätssicherung und Nacharbeit nie vollkommen aus dem Fertigungsprozess verschwinden werden, ist das Potenzial groß, diese Prozesse digital zu unterstützen. Denn sie fallen in allen Branchen an und erstrecken sich quer über die gesamte Produktionskette.

Wegen der wachsenden Variantenvielfalt wird es auch bei diesen Tätigkeiten immer komplexer, Fehler zu vermeiden oder sie zu beheben. Es braucht Technologien, die digital unterstützen – beispielsweise AR-Software zur dynamischen Laser– und Videoprojektion.

Diese erleichtert dem Werker beispielsweise die Montage von Bauteilen. Auf Basis von 3D-Plandaten lassen sich etwa Positionsdaten oder Montagehinweise direkt und präzise auf das Bauteil projizieren, egal wie die Oberfläche geformt ist. Trotz wechselnder Produktlinien und Ausstattungsvariablen weiß dieser dann immer, an welchen Stellen er ein Bauteil anbringen muss – die Fehlerquote reduziert sich um ein Vielfaches.

„KMU stehen noch vor der Herausforderung, Schnittstellen für die Technologie zu schaffen und ihre digitale Infrastruktur weiter auszubauen.“
– Dr. Peter Keitler, Extend3D

Augmented Reality hat mittlerweile den Sprung vom Einsatz in Forschung und Prototypenbau in die Massenanwendung geschafft. AR-basierte Technologien sind keine Zukunftsmusik mehr, sondern werden mittlerweile in fast allen Industriebereichen erfolgreich eingesetzt – derzeit vor allem von Konzernen und größeren Mittelständlern.

KMU stehen noch vor der Herausforderung, Schnittstellen für die Technologie zu schaffen und ihre digitale Infrastruktur weiter auszubauen. Je stärker sich AR-Technologien verbreiten und je geringer Herstellungskosten dadurch ausfallen, desto attraktiver wird AR auch für KMU werden. 

Das Potenzial der Technologie ist schließlich noch lange nicht erschöpft. In Zukunft können etwa Gestensteuerung, Bildverarbeitung und Tiefenkameras dazu führen, dass Prozessdaten während Bearbeitungsprozessen direkt erkannt werden und automatisiert zurück in digitale Modelle fließen. (eve)

 

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