Augmented-Reality-Instandhaltung
Der bitnamic CONNECT Datenbrillen-Guide
Augmented Reality bietet die Chance, Wartungs- und Instandhaltungsprozesse in der Industrie deutlich effizienter zu gestalten. Unser Datenbrillen-Guide erklärt, wie Augmented Reality in der Industrie eingesetzt werden kann und stellt erprobte Modelle vor.
Erweiterte Realität
Was ist Augmented Reality?
Augmented Reality, kurz AR, bezeichnet ein Verfahren, bei dem die Realität oder eine tatsächlich „materielle Szene“ um virtuelle Elemente erweitert wird. Augmented Reality ist nicht gleichzusetzen mit Virtual Reality, da kein Eintauchen in eine komplett virtuelle Welt stattfindet. Bei AR bleibt die reale Sinnesstimulation vorhanden – ein entscheidender Aspekt im Kontext von Wartung und Service.
Augmented Reality in der Industrie
Beide Hände frei für anfallende Arbeiten
Augmented Reality ist mit verschiedenster Hardware realisierbar. Für Instandhaltungsprozesse in Industrie-Unternehmen empfehlen sich dafür insbesondere Datenbrillen, auch Smartglasses genannt.
Datenbrillen zeigen kontextrelevante Informationen im Sichtfeld des Nutzers an. Der Blick auf ein Smartphone oder Tablet ist somit nicht mehr notwendig und die Hände bleiben frei.
Generell kann man zwischen zwei Technologien unterscheiden: AR light und 100% AR. Mithilfe unseres Datenbrillen-Guides finden Sie die passende Datenbrille für Ihre individuellen Service- und Wartungsfälle.
Smartglasses
Datenbrillen als idealer Einstieg in die Augmented-Reality-Instandhaltung
Android-basierte Datenbrillen wie die Modelle RealWear Navigator 520 oder VUZIX M400 sind zwischen Standardplattformen und AR anzusiedeln. Man kann hierbei von AR light sprechen, da keine direkte Realitätsüberlagerung erfolgt. Die Datenbrillen verfügen über einen im peripheren Sichtfeld situierten 2D-Assistenzbildschirm. Über diesen Bildschirm können – etwa mithilfe von bitnamic CONNECT – Remote Maintenance – Informationen an den externen Experten gesendet werden. Parallel dazu lassen sich Videos, Anwendungsfenster, Dokumente etc. per Screen Sharing vom Experten empfangen. Das integrierte Mikrofon ermöglicht zusätzlich mündliche Kommunikation.
Datenbrillen fördern eine effiziente Problembehebung: Da sich die Kamera in unmittelbarer Nähe des Auges befindet, kann der Experte schneller nachvollziehen, welches Bauteil der Servicetechniker fokussiert und entsprechende Anweisungen geben. Ausgelöste Funktionen wie Annotationen oder Laserpointer, die unsere Remote-Maintenance-Software kennzeichnen, werden direkt auf den Bildschirm der Datenbrille übertragen.
Microsoft HoloLens
Das volle Augmented-Reality-Programm
Die Microsoft HoloLens ermöglicht Augmented-Reality-Maintenance für Fortgeschrittene. Das Head-Mounted Display (HMD) bietet umfangreiche Möglichkeiten und Funktionen, beispielsweise die räumliche Erfassung durch Sensorik, die räumlich passende Visualisierung oder die exakte Überlagerung von realen Objekten.
Integrieren Sie beliebig 3D-Objekte und profitieren Sie aufgrund der Darstellung virtueller Elemente im gesamten realen Raum von deutlich mehr Platzierungsmöglichkeiten – im Gegensatz zur Beschränkung bei klassischen 2D-Displays. Durch die Positionierung im kompletten Sichtfeld samt räumlicher Verankerung bleiben die virtuellen Objekte stets an ihrem ursprünglichen physischen Standort, selbst wenn Sie als Träger Ihre Position ändern.
Mit der Microsoft HoloLens verschmelzen Sie die Realität mit virtuellen Inhalten und erleichtern dank der dadurch gegebenen, räumlich passenden Einblendungen sämtliche Arbeitsabläufe bei Instandhaltungsprozessen.
Empfohlene Datenbrillen
Folgende Referenzmodelle werden offiziell von bitnamic CONNECT unterstützt:
Erfahren Sie mehr über die neue Navigator-Serie aus dem Hause RealWear in unserem Vergleich zwischen Navigator 520 und Navigator 500.
Einen direkten Vergleich von RealWear Navigator 520, Vuzix M400 und Microsoft HoloLens 2 finden Sie in unserem Beitrag Datenbrillen für die Industrie | Die Top 3 im Vergleich.
RealWear Navigator 520
- Android 11 Plattform
- 1.280 x 720 Pixel HyperDisplay
- 48 MP Kamera
- Reine Sprachsteuerung (auch offline nutzbar, in 17 Sprachen verfügbar)
- IP66 MIL-STD 810 H zertifiziert
- 6–8 Std. Akkulaufzeit, Hot-Swap-fähig
- Zusätzlicher Micro SD Kartenslot für ausreichend Speicherplatz
- Kompatibel zur Sicherheitsausrüstung
- Geräuschunterdrückung bis zu 100 dBA
RealWear Navigator 500
- Android 11 Plattform
- 854 x 480 Pixel MicroDisplay
- 48 MP Kamera
- Reine Sprachsteuerung (auch offline nutzbar, in 17 Sprachen verfügbar)
- IP66 MIL-STD 810 G zertifiziert
- 6–8 Std. Akkulaufzeit, Hot-Swap-fähig
- Zusätzlicher Micro SD Kartenslot für ausreichend Speicherplatz
- Kompatibel zur Sicherheitsausrüstung
- Geräuschunterdrückung bis zu 100 dBA
VUZIX M400
- Android 9 Plattform
- OLED-Bildschirm > 10.000:1 Kontrastverhältnis
- 12,8 MP-Kamera, 4K-Video
- Phase Detect Autofokus (PDAF), optische Stabilisierung
- Sprachsteuerung (personalisierbar, unterstützt mehrere Sprachen)
- 3 Steuertasten und ein 2‑Achsen-Touchpad mit Multi-Finger-Support
- IP67-zertifiziert
- Sturzsicherheit bis 2 Meter
- Hot-Swap-fähige 2–12 Stunden Akkulaufzeit (je nach Wahl der externen Batterie)
Microsoft HoloLens 2
- Windows Holographic Betriebssystem
- Durchsichtige holografische Linsen (Wellenleiter)
- 2k 3:2 Lichtgenerator Auflösung
- 4 Kameras für sichtbares Licht, 2 IR-Kameras
- 8 MP Kamera, 1080p30 Video
- Echtzeit-Verfolgung (Eye-Tracking)
- Sprachsteuerung (Befehle und Steuerung auf dem Gerät, natürliche Sprache mit Internetverbindung)
- Umwelteinbeziehung in Echtzeit
- Fotos und Videos gemischt aus Hologramm und physischer Umgebung
- 2–3 Stunden Akkulaufzeit (aktive Nutzung)
Apple Vision Pro
- visionOS
- 2x Micro-OLED-Display mit jeweils 23 Mio. Pixel
- 12 Kameras, 5 Sensoren
- Eyetracking
- Spatial Audio (HRTF)
- Steuerung mit Augen, Händen und Stimme
- Dual-Chip-Prozessor
- 2 Stunden Akkulaufzeit
Sie haben eine andere Datenbrille?
Auf Wunsch prüfen wir die direkte Kompatibilität oder eine mögliche Portierung auf Datenbrillen aus Ihrem Bestand.
Beispielszenarien
Augmented Reality im Einsatz
Ultraschallmessung in der Luftfahrt
Dieses Beispiel aus der Luftfahrt zeigt, wie Ultraschallmessungen mithilfe von AR unterstützt werden.
Herausforderung:
Eine Komponente aus dem Flugzeugbau soll auf Materialfehler untersucht werden. Für die sogenannte zerstörungsfreie Werkstoffprüfung wird ein Ultraschallmessgerät eingesetzt: Dieses Verfahren ermöglicht es, die Materialprüfung durchzuführen, ohne Beschädigungen an der Komponente zu verursachen.
Für gewöhnlich muss der Techniker den Bildschirm des Gerätes betrachten, an dem das Messgerät angeschlossen ist (z. B. an einen Laptop). Diese Notwendigkeit entfällt mit dem Einsatz der Microsoft HoloLens und sorgt somit für effizienteres Arbeiten.
Wie Augmented Reality hilft:
Mithilfe von bitnamic CONNECT führt eine Hololens-Anwendung den Nutzer Schritt für Schritt durch den kompletten Prüfungsprozess. Eingeblendete Texte und Bilder zeigen ihm, welche Aktion im aktuellen Schritt erforderlich ist oder wie diese Aktion durchzuführen ist.
Im Verlauf des Szenarios werden mögliche Fehlerbereiche durch animierte Markierungen kenntlich gemacht, die anschließend vom Nutzer mit dem Ultraschallmessgerät geprüft werden sollen. Nach einem Messvorgang wird das Resultat direkt über der geprüften Stelle auf der Komponente eingeblendet. Das macht die Prüfung deutlich schneller und minimiert Fehler.
Die Bedienung kann komplett ohne Einsatz der Hände erfolgen. Dieses Szenario wurde bereits einer größeren Zahl von Nutzertests unterzogen und zeigte ein durchweg positives Resultat.
IoT-Integration
Das im Folgende beschriebene Szenario zeigt eine mögliche Integration von Maschinendaten in Kombination mit den Vorteilen unserer Remote-Maintenance-Lösung.
Ein Industrieroboter wird dreidimensional im Raum visualisiert (zur Verfügung gestellt von Salt and Pepper). Der Industrieroboter ist Teil einer Fertigungsanlage und mit verschiedensten Sensoren ausgestattet. Die Sensorwerte werden durch das Beat Monitoring System (BMS) an unsere Server übertragen und live auf Anzeigeelementen am Modell visualisiert.
Die Daten werden mit unseren Servern synchronisiert. Tritt ein Fehler am Industrieroboter auf, wird der HoloLens-Nutzer informiert. Die betroffene Komponente des Roboters wird farbig markiert und der dazugehörige Fehlertext erscheint.
Da eine Entstörung nur durch Unterstützung eines Experten möglich ist, kann der Nutzer im Anschluss eine Remote-Maintenance-Sitzung aufbauen und das eigene Kamerabild zum externen Experten übertragen. Aufgrund der vollständigen Integration sieht dieser neben dem Videobild auch die Sensordaten sowie die Fehlermeldung der gestörten Komponente. Mithilfe des Experten kann der Fehler behoben und der Industrieroboter in einen fehlerfreien Zustand zurückgeführt werden.
Die Vernetzung von Maschinendaten und der Infrastruktur unserer Lösung ermöglicht eine schnelle und effiziente Hilfestellung bei Entstörungsaufgaben. Für dieses Anwendungsbeispiel wurde die virtuelle Repräsentation einer Maschine gewählt, im realen Einsatz würde stattdessen eine direkte Visualisierung der Sensordaten auf der tatsächlich vorhandenen Maschine erfolgen (siehe Ultraschall-Szenario oben).
Tägliche Serviceprozesse vereinfachen
Augmented-Reality-Maintenance
Instandhaltungs-Prozesse lassen sich mithilfe von Augmented Reality deutlich erleichtern. Dabei kann zwischen zwei Varianten unterschieden werden: “Augmented Reality light” unter Einsatz von Datenbrillen wie dem RealWear Navigator 520 oder VUZIX M400, welche Handfreiheit des Technikers gewährleisten und den Informationsfluss vereinfachen; und “echte” Augmented Reality mit der Microsoft Hololens, die im gesamten Blickfeld des Technikers zusätzliche Informationen einblenden kann.
bitnamic CONNECT unterstützt beide Anwendungsfälle und hat sich bereits in unterschiedlichen Einsatzszenarien bewährt.