Die Digitalisierung der Fabrik schreitet voran: Professor Volker Paelke möchte die AR-Technologie (Augmented Reality) in die Werkshallen der Industrie bringen. Der Forscher am Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der Hochschule OWL wagt den Blick in die Zukunft.
Die Autorin: Sybille Hilker, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit/Marketing CIIT & inIT, Hochschule OWL, Lemgo
Schon einmal mit der Handy-Kamera einen QR-Code gescannt? Das sind die kleinen schwarz-weißen Quadrate auf Plakaten oder Verpackungen. In einigen Fällen kann man dann 3-D-Objekte beobachten, die einem direkt ins Auge springen. Augmented Reality (kurz: AR) heißt diese Technologie. Dabei werden digitale, virtuelle 3D-Objekte in das Sichtfeld eingeblendet. Was man dafür braucht, sind mobile Endgeräte, spezielle Brillen und natürlich entsprechende Software.
Mobile Endgeräte und Highspeed-Internet sorgen längst dafür, dass Informationen dorthin kommen, wo sie benötigt werden. Die IT-Branche geht mit Augmented Reality jetzt noch einen Schritt weiter und kombiniert die reale mit der virtuellen Welt. Vielleicht kennen Zeitungsleser folgendes Beispiel: Mit dem Smartphone können zusätzlich zum Artikel weitere themenrelevante Inhalte anzeigt, Fotos zum Leben erweckt und Videos angesehen werden. Statt mobilen Endgeräten kommen mittlerweile auch sogenannte Augmented-Reality-Brillen zum Einsatz. Und der Internetkonzern Google hat erst unlängst den Prototyp einer AR-Brille für den privaten Benutzer („Google Glass“) vorgestellt.
Hardware hinkt noch hinterher
Für die Industrie ist die Anwendung jedoch komplexer und schwieriger. Professor Volker Paelke, Experte auf dem Gebiet 3D und Augmented Reality, weiß, dass eine industrielle Umsetzung von vielen Faktoren abhängt, auch „hinkt die Hardware hinterher“, denn richtige Systemkomponenten sind noch nicht gefunden. „Wenn die Hardware mit unserem Stand der Software mitkäme, wären wir schon einen Schritt weiter“, schmunzelt Paelke. Für den Experten sind smarte 3D- und Augmented-Reality-Techniken die Lösung für die steigende Komplexität in der Fabrik der Zukunft. „Die Digitalisierung der Fabrik schreitet voran, die Komplexität der Produktionssysteme nimmt für den Mitarbeiter zu. In der künftig hochautomatisierten und komplexen Arbeitswelt kann AR die Arbeitsbedingungen verbessern.“ Wenn alles komplizierter wird, müssen Informationen bedarfsgerecht aufbereitet werden und am besten dem Mitarbeiter direkt „ins Auge springen“.
Großes Potenzial für komplexe Abläufe
Die Potenziale von AR sind groß, insbesondere für komplexe Abläufe oder für Informationen, die an ein Objekt gekoppelt sind. Ein Anwendungsfall kann in Zukunft die Wartung von individualisierten Einzelanfertigungen sein. Schritt-für-Schritt wird die Montageanleitung mit Handlungsanweisungen für den Mechaniker eingeblendet. Kurze Anlernzeiten und Fehlerreduktion sind die Vorteile. Mit Hilfe von AR können Mitarbeiter in der Produktion umfangreichere und komplexere Aufgaben ausführen, was auch die Arbeitszufriedenheit steigern kann.
Auch deshalb entwickeln die Wissenschaftler am inIT spezielle Software für AR-Anwendungen mit ansprechenden Designs und benutzerfreundlicher Bedienung. Wie das aussehen kann, zeigt Paelke an der intelligenten Montagelinie der SmartFactoryOWL, einer Fabrik im Miniaturmaßstab im Technologiezentrum CIIT in Lemgo. Augmented Reality hilft hier am Handarbeitsplatz bei der Fertigung der Produkte – in diesem Fall kleine Figuren aus Lego. Mittels einer 3D-Projektion in einer Augmented-Reality-Brille wird dabei die Montageanleitung direkt in das Sichtfeld des Mitarbeiters projiziert.
Der Entwicklungsbedarf der Komponenten zeigt sich hier ganz konkret: „Die Brille über Stunden zu tragen, ist noch so gut wie unmöglich. Und da die Akkuleistung noch zu gering ist, muss man immer umständlich ein Kabel mitführen“, so der Experte. Die Hardware steckt sozusagen noch in den Kinderschuhen – im Moment. Die Forscher wissen, dass das nicht mehr lange so bleiben wird. Sie gehen davon aus, dass in den nächsten zwei bis fünf Jahren viel passiert in Sachen Weiterentwicklung: „Die Hardware für eine optimale Umsetzung wird da sein. Wir müssen vorbereitet sein, die Software und das Hintergrundwissen haben, für eine sinnvolle und benutzbare Umsetzung. Deshalb schauen wir am inIT schon heute drei Jahre in die Zukunft“, sagt Paelke.
Über das inIT
Das Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der Hochschule OWL in Lemgo ist eine der führenden Forschungseinrichtungen auf dem Gebiet der industriellen Informationstechnik und beschäftigt derzeit mehr als 60 Mitarbeiter. Das derzeit am häufigsten benutzte Schlagwort im Fachgebiet Automatisierungs- und Informationstechnik ist Industrie 4.0, also die Durchdringung der Produktionstechnik mit Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT). Hier setzen die Forschungsarbeiten des inIT an. Mit Hilfe der IKT-basierten Automation leistet das Institut einen Beitrag, um die Fabrik der Zukunft wandlungsfähiger, ressourceneffizienter und benutzerfreundlicher zu machen. I
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