Wartung und Service erleichtern mit Augmented Reality

Der bitnamic CONNECT Datenbrillen-Guide

Augmented Reality bildet die nächste Stufe digitaler Maintenance-Prozesse. Unser Datenbrillen-Guide erklärt, wie Augmented Reality in der Industrie eingesetzt werden kann und stellt erprobte Modelle vor.

Realität erweitern

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.

Flexibilität

Beide Hände frei für anfallende Arbeiten

Augmented Reality ist mit verschiedenster Hardware realisierbar. Im Industriebereich 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 für Augmented Reality

Android-basierte Datenbrillen wie die Modelle RealWear HMT-1 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 unter Einsatz unserer Remote-Maintenance-Lösung 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.

HoloLens

Die Microsoft HoloLens bietet das volle Augmented-Reality-Programm

„100%“ Augmented Reality erreichen Sie mit der Microsoft HoloLens. 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 und platzieren 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:

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)

RealWear HMT-1

  • Android 8.1 Plattform
  • 854 x 480 Pixel MicroDisplay
  • 16 MP Kamera
  • Reine Sprachsteuerung (auch offline nutzbar, in 12 Sprachen verfügbar)
  • IP66 MIL-STD 810 G zertifiziert
  • 8 Std. Akkulaufzeit
  • Zusätzlicher Micro SD Kartenslot für ausreichend Speicherplatz
  • Kompatibel zur Sicherheitsausrüstung

Microsoft HoloLens 1

  • Windows Holographic Betriebssystem
  • Durchsichtige holografische Linsen (Wellenleiter)
  • 4 Kameras, 1 Tiefenkamera
  • 12 MP Kamera, HD-Video
  • Echtzeit-Verfolgung (Eye-Tracking)
  • Sprachsteuerung
  • 2-3 Stunden Akkulaufzeit (aktive Nutzung)

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)

Sie haben eine andere Datenbrille?

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Auf Wunsch prüfen wir die direkte Kompatibilität oder eine mögliche Portierung auf Datenbrillen aus Ihrem Bestand.

Beispielszenarien

Augmented Reality im Einsatz

Wie kann Augmented Reality nun in der Praxis eingesetzt werden? Die folgenden beiden Szenarien wurden bereits erfolgreich getestet und zeigen, wie sich Arbeitsabläufe vereinfachen lassen.

Ultraschallmessung in der Luftfahrt

Dieses Beispiel aus der Luftfahrt zeigt, wie Ultraschallmessungen mithilfe von AR unterstützt werden.

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. Die Anwendung stellt eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für den Nutzer dar, die diesen durch den kompletten Prüfungsprozess führt. Eingeblendete textuelle Erklärungen und Bilder zeigen dem Nutzer beispielsweise, 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.

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.

Das Anwendungsbeispiel zeigt, dass durch die AR-Unterstützung beim Messverfahren die Arbeit erheblich erleichtert wird. Ohne den Einsatz von weiteren Geräten ermöglicht die HoloLens eine schnelle Erfüllung der Aufgabe. 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 vorhandenen 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. Vorhandene Sensorwerte des Industrieroboters werden durch das Beat Monitoring System (BMS) an unsere Server übertragen und live auf Anzeigeelementen am Modell visualisiert.

Tritt ein Fehler am Industrieroboter innerhalb der Fertigungsanlage auf, werden die Fehlerdaten mit unseren Servern synchronisiert. Dementsprechend wird auch der HoloLens-Nutzer über diese in Kenntnis gesetzt. Je nach betroffener Komponente des Roboters, wird diese 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).

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