Remote Service Standards für Augmented-Reality-Anwendungen in der Produktion

Autor / Redakteur: Susanne Krause* / Vivien Deffner

Augmented Reality bietet bereits in vielen Bereichen Unterstützung. Gleichzeitig steigen damit die Anforderungen an spezielles Know-how zu Montage- und Fertigungsprozessen. Mithilfe einer Remote-Service-Lösung soll eine solche Expertise künftig ohne Anreise eines Spezialisten abgerufen werden können.

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Der Wechsel eines Maschinenmoduls gemäß einer Augmented-Reality-Anleitung: Das echte Modul wird durch ein virtuelles Modul überlagert, damit der Mitarbeiter die korrekte Ausführung der ihm angezeigten Arbeitsschritte unmittelbar prüfen kann.
Der Wechsel eines Maschinenmoduls gemäß einer Augmented-Reality-Anleitung: Das echte Modul wird durch ein virtuelles Modul überlagert, damit der Mitarbeiter die korrekte Ausführung der ihm angezeigten Arbeitsschritte unmittelbar prüfen kann.
(Bild: Fraunhofer IPT)

Durch die Digitalisierung und Vernetzung von Maschinen steigen in der Montage, Bedienung und Umrüstung moderner Produktionssysteme die Anforderungen an die Beschäftigten der Industrie. Gleichzeitig bietet Augmented Reality (AR) in vielen Szenarien wie beispielsweise der Umrüstung von Maschinen bereits digitale Unterstützung. So kann eine digitale Bedienungsanleitung im Sichtfeld der Datenbrille abgerufen, während die Arbeitskraft weiterhin die Hände frei hat. Durch die Einblendung von Textinformationen und Computergrafiken lassen sich Anwender in ihren Arbeitsprozessen unterstützen und auch über einen Remote Service von externen Spezialisten anleiten.

Im Projekt Augmentend5G entwickeln die Projektpartner Aixemtec GmbH und oculavis GmbH aus Aachen zusammen mit der Hella GmbH und Co. KG aus Lippstadt unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT neue Anwendungen für die Fertigung und Montage optischer Systeme. Ziel ist es, erste Branchenstandards für die Datenkonvertierung und softwaregestützte Erstellung von AR-Anleitungen zu erstellen. Außerdem wird getestet, ob der Einsatz der leistungsstarken 5G-Mobilfunktechnologie für die Datenübertragung im Remote Service geeignet ist.

Branchenstandards für neue Technologien

Die Grundlage bildet ein Datenkonverter als Teil einer Software, mit dem Nutzer das CAD-Format eines Bauteilmodells in geeignete AR-Formate umwandeln können. Außerdem soll die Software dabei unterstützen, AR-Anleitungen für Umrüstungs- und Montageprozesse zu erstellen, Video-Protokollierung zu vereinfachen und eine direkte Steuerung der Smart Devices durch AR zu ermöglichen. Eine Standardisierung der Anleitungen erfolgt anhand festgelegter Kriterien. Dadurch erhalten Anwender pro Arbeitsschritt genau die passende Menge an Informationen. Dabei variiert die Darstellungsgenauigkeit der Modelle entsprechend dem jeweiligen Arbeitsschritt. So wird vermieden, dass die praktikable Datenmenge überschritten wird. Die standardisierten Datensätze sollen auch Informationen aus den Bestandssystemen des Unternehmens umfassen, beispielsweise aus dem Manufacturing Enterprise System oder aus Simulationssoftware.

In der Remote Expert Platform lassen sich alle Maschinen und Anlagen integrieren, für die während des Projektes AR-Datensätze erstellt wurden. Damit agiert die Plafform wie ein Cloud-Zugang, über den ein Zugriff auf die entwickelte Software für Testzwecke sowie ein Austausch von Daten und Modellen möglich wird. Mit „AR-Ready“ werden die Maschinen des Fraunhofer IPT gekennzeichnet, die mit dem neuen System zusammenarbeiten. So können auch Besucher die Wirksamkeit der Projektentwicklungen auf ihrem Smartphone oder ausgehändigten Smart Devices ausprobieren.

5G bietet große Bandbreite für Remote AR-Funktionen

Die Nutzung von Datenbrillen mit AR-Funktionen geht weit über die Einblendung von Bedienungsanleitungen hinaus. Auch virtuelle Bauteile können im Sichtfeld des Personals dargestellt werden. Außerdem ist es möglich, in einem Service-Gespräch mit einem extern zugeschalteten Experten gemeinsam Betriebsstörungen aufzudecken oder Produktionsfehler am Bauteil digital zu kennzeichnen.

Auch die Maschinenmusterung und -wartung soll ortsunabhängig erfolgen können. Dafür ist eine schnelle Übertragung hochauflösender Bilder an mehrere Anwender essentiell. Auf dem 5GIndustry Campus Europe in Aachen wird zu diesem Zweck der Einsatz der 5G-Mobilfunktechnologie getestet. Das größte europäische 5G-Forschungsnetz bietet den Wissenschaftlern eine Bandbreite von zehn Gigabit pro Sekunde. Damit erfüllt es alle wichtigen technischen Voraussetzungen zur AR-Datenübertragung.

Das Projekt »Augmented5G« erhält Förderung durch das Förderprogramm EFRE.NRW im Leitmarkt IKT.NRW der Europäischen Union (Förderkennzeichen EFRE-0801882).

* Susanne Krause arbeitet in der Abteilung für Externe und interne Kommunikation am Fraunhofer Institut für Produktionstechnologie IPT.

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