Mixed Reality

Mixed Reality steht für Technologien, die virtuelle Welten schaffen – entweder als Ergänzung oder Ersatz für die Wirklichkeit. Unter diesen Überbegriff fallen Augmented Reality (AR) sowie Virtual Reality (VR). Während bei AR über Smartphones, Tablets oder (fast) normal wirkende Brillen lediglich Informationen und Symbole ins reale Blickfeld eingeblendet werden, umschließt ein VR-System die Augen und versetzt den Nutzer in eine computergenerierte alternative Umgebung. Beide Verfahren sind in der Gaming-Branche bereits im Einsatz. In Unternehmen hingegen sind sie bislang weniger verbreitet. Das dürfte sich bald ändern.

Herr Vogel, die Anwendungsmöglichkeiten von Augmented und Virtual Reality in der Produktion steigen rasant. Warum sind diese Technologien für die Industrie 4.0 so spannend?

Lars Vogel: Ganz einfach: Es sind prozessverändernde Technologien im Zeitalter der Digitalisierung. Ein Beispiel: Nehmen wir exemplarisch einen Flugzeughersteller. Er möchte seinen Kunden vor Produktionsstart und Auslieferung eine Begehung neuester und noch nicht erbauter Modelle ermöglichen. Noch keine einzige Schraube ist montiert, noch kein einziger Flügel zu sehen – aber die Kunden können bereits durch das Flugzeug gehen und das neue Modell im Detail kennenlernen. Produkte, die also noch gar nicht vorhanden sind oder die schwer zu teilen sind, werden auf diese Weise erlebbar gemacht. Das geht nur mit Virtual Reality. Hier ist eine Vielzahl von Anwendungsszenarien möglich.

In welchem Bereich sehen Sie die größten Potenziale?

Vogel: Vor allem in der Wartung. Hier vereinfachen diese Technologien die Abläufe, indem sie die virtuelle Realität mit dem realen Objekt in einen Kontext bringen. So wird der Prozess enorm verbessert. Das ist gerade im Umfeld Industrie 4.0 wichtig, wenn sich auf diese Weise Medienbrüche vermeiden lassen. Noch ein Beispiel: Wir haben zusammen mit einer Fluggesellschaft die Lösung „Aircraft Maintenance“ prototypisch entwickelt. In diesem Pilotprojekt kann das Wartungspersonal per Smartphone oder Tablet direkt am Fahrzeug mit allen notwendigen Informationen versorgt werden. Der Techniker erhält alle notwendigen Unterlagen kontextsensitiv mobil zur Verfügung gestellt und zudem visualisiert, wo und wie ein Arbeitsschritt umzusetzen ist. Das ist besonders spannend bei Vorfällen, die nicht planbar sind.

„Viele Anwendungsszenarien möglich“: T-Systems-Experte Lars Vogel (links) (© 2017 Telekom)

Wie läuft das konkret ab?

Vogel: Bei der Augmented-Reality-Anwendung nimmt der Service-Techniker Details des Flugzeuges zunächst mit der Kamera eines Tablets oder eines Smartphones auf. Bei Bedarf können auch Fachexperten per Webkonferenz hinzugezogen werden. Die Augmented-Reality-Lösung ermöglicht die hochqualitative, effiziente und schnelle Wartung bei gleichzeitig geringerer Fehlerquote.

Warum ist dieses Vorgehen schneller und günstiger?

Vogel: Sind die Mitarbeiter mit Datenbrille oder dem Surfpad unterwegs, dann fallen Rüstzeiten weg. Zudem lassen sich Rückfragen vermeiden, da die Geräte kontextsensitiv sind. Die Anwendung verknüpft die Aufnahme über die Cloud mit 3D-Animationen, Videos und CAD-Daten. Der Techniker erhält daraufhin entsprechende Zusatzinformationen in Echtzeit, die in das Kamerabild des Flugzeugteils auf dem mobilen Endgerät passgenau eingeblendet werden. Zudem gibt die Anwendung die einzelnen Wartungsschritte anhand von Stichpunkten vor. Der Mitarbeiter öffnet beispielsweise eine Abdeckung und blickt einfach auf einen QR-Code oder eine Seriennummer. Schon weiß die Datenbrille, wo er ist und welches Gerät er sich gerade anschaut. Eine andere Möglichkeit ist, das zu wartende Gerät über iBeacon-Technologie zu identifizieren.

Lassen sich diese komplexen Anwendungen denn ohne Weiteres in den unternehmerischen Alltag integrieren?

Vogel: Teilweise ja. Es gibt drei erfolgskritische Kategorien. Erstens: die Hardware. Datenbrillen der ersten Generation werden bisweilen sehr heiß und bringen noch nicht die maximale Leistung. Ein als herausragend angekündigtes Produkt wie die „Microsoft HoloLens“ muss sich erst in der Praxis beweisen. Zudem besteht zweitens noch Optimierungsbedarf bei den Tracking-Technologien. Diese funktionieren nicht immer und haben manchmal bei Lichteinfall und mit Schattenbildung Probleme. Dann sind die Kanten nicht klar erkennbar, und das Gerät ist nicht klar zu identifizieren. Oder der QR-Code: Man kann ja nicht überall einen Sticker draufkleben. In heißen oder sehr kalten Umgebungen beispielsweise. Schließlich, dritter Punkt, fehlt es noch an einer umfassenden Datenbasis.

Das dürfte die kritischste Kategorie sein, oder?

Vogel: Richtig, denn eine gut strukturierte, elektronisch vorhandene Datenbasis ist das A und O. Bei neueren Maschinen ist das kein Problem. Da sind alle Daten in der Regel auch im CAD vorhanden. Ältere Dinge, Geräte und Maschinen stellen eher eine Herausforderung dar. Hier gibt es oft nur gedruckte Dokumentationen, die im Optimalfall vielleicht mal zum PDF eingescannt wurden, aber deren Inhalt nicht verschlagwortet und elektronisch erfasst wurde. Zudem wird die Industrie auch das Problem der Standards in den Griff bekommen müssen. Aus heutiger Sicht ist es zumindest fraglich, ob wirklich alle Hersteller ihre technischen Dokumentationen gewissermaßen zu Open Source erklären werden. Es existieren zwar bereits einige Konsortien und Standards, aber das zentrale Portal, in dem alle Dokumentationen elektronisch vorliegen, ist noch eine Vision. Ein Traum wäre es – und Bemühungen in dieser Richtung gibt es bereits –, diese Dokumentationen im Betriebssystem einer Maschine bereits ab der ersten Lebensminute zu integrieren.

Besser bauen mit Brille Mitarbeiter in Montagehalle: „Diese Verfahren haben das Potenzial, ganze Berufsbilder zu verändern.“ (© 2017 GettyImages)

Wenn die Standards gefunden sind, welches Potenzial liegt noch in AR und VR?

Vogel: Stellen Sie sich mal Trainings vor, das geht alles viel schneller. Die Datenbrille ergänzt an den notwendigen Stellen, gibt Kontext, unterstützt: Sie müssen sich nur den bestimmten Bereich einer Maschine anschauen, und schon können Sie Hilfe anfordern, vielleicht ein erläuterndes Video, das dann in der Brille abläuft. Nehmen Sie beispielsweise den Fabrikarbeiter, der Teile an einer sehr teuren Platine montiert. Heute gibt ihm eine Schablone vor, an welcher Stelle er den Laser positionieren soll. Morgen aber markiert ihm seine Datenbrille sehr genau, wo er die Bohrung ansetzen muss. Das reduziert die Zahl der Prozess-Schritte und verringert potenzielle Fehlerquoten. Und das gilt sicher nicht nur für die Produktion, sondern beispielsweise auch in der Logistik. Diese Verfahren haben das Potenzial, ganze Berufsbilder zu verändern. Der klassische Bauzeichner etwa wird aussterben. Da fand in der jüngeren Vergangenheit bereits eine Ergänzung seiner Tätigkeit, etwa durch CAD, statt. Früher oder später wird die Virtual-Reality-Brille einen großen Teil dieser Tätigkeit ablösen.

Wie sollten sich Unternehmen auf die virtuelle Welt vorbereiten?

Vogel: In der Regel sind Unternehmen durch Pain-Points bestimmt. Etwas bedrängt sie, darauf müssen sie reagieren. In diesem Fall aber ist es umgekehrt. Hier ist zuerst eine Technologie entstanden, also muss man sich fragen: „Wie kann mich diese Technologie unterstützen? Was kann diese Technologie für mich tun?“ Wichtig ist: Virtual und Augmented Reality dürfen nicht als Selbstzweck im Unternehmen eingeführt werden, sie sind immer nur Mittel zum Zweck. Wenn etwa die Brille Kopfschmerzen bereitet oder behindert, dann muss man sich Alternativen überlegen. Denken Sie noch mal an Piloten, hier kann die Brille nur unterstützend sein, sie darf zu keiner Sekunde lästig fallen. Aber so oder so: Diese Technologien werden die Produktion revolutionieren, das ist sicher.

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