Augmented und Virtual Reality – Neuheiten, Einsatzgebiete, Trends

Augmented und Virtual Reality kommen zunehmend im Fertigungsumfeld an. Neue Technologien, wie die neue Hololens von Microsoft, unterstützen diesen Trend. Dabei profitieren Anwender, wie Airbus, Arburg und Porsche, schon heute von diesen Lösungen.

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Neue Datenbrillen für mehr Komfort

Einen zusätzlichen Push werden VR und AR sicherlich dank neuer Technologien und Produkte treibender Firmen erhalten. So hat Microsoft beispielsweise auf dem Mobile World Congress (MWC) Barcelona im Februar 2019 die Hololens 2 mit verbesserten Features vorgestellt: Im Vergleich zum Vorgänger bietet sie ein mehr als doppelt so großes Sichtfeld, verbesserten Tragekomfort und erlaubt eine optimierte und intuitivere Interaktion mit Hologrammen. Die Vorteile im Detail beschreibt Microsoft wie folgt:

  • Intensivere „Immersion“. Mit der Microsoft Hololens 2 sehen Hologramme noch lebendiger und realistischer aus. Dabei wurde trotz des mehr als doppelt so großen Sichtfelds die Auflösung von 47 Pixeln pro Sichtgrad beibehalten. Möglich wird diese Leistungssteigerung durch ein neues Anzeigesystem, das zugleich wenig Energie verbraucht. Darüber hinaus wurde auch die Interaktion mit Hologrammen überarbeitet: Dank des neuen Time-of-Flight-Tiefensensors, eingebauter künstlicher Intelligenz und einer integrierten, semantischem Analyse, erfolgt der Umgang mit Hologrammen intuitiv wie mit Objekten in der realen Welt. Zudem wurden in die Datenbrille Eyetracking-Sensoren integriert. Diese ermöglichen beispielsweise die biometrische Authentifizierung per Iris­erkennung via Windows Hello.
  • Verbesserter Tragekomfort. Das neue Modell verfügt über einen optimierten Schwerpunkt, damit es auch bei längerer Nutzung angenehm zu tragen ist. Durch die Verwendung von Kohlenstofffasern ist es zudem leichter als der Vorgänger. Durch einen neuen Mechanismus passt sich das Gerät beim Aufsetzen jeder Kopfform an – das „Dial-in-Fit“-System erlaubt dabei auch das Tragen über einer Brille. Zudem lässt sich das Visier hochklappen, wodurch ein Wechsel von der gemischten in die physische Realität schnell möglich ist.

Schnell einsatzbereit. Dank vorhandener Microsoft-Mixed-Reality-Programme, wie Dynamics 365 Remote Assist oder Dynamics 365 Layout, sowie neuen Anwendungen wie Dynamics 365 Guides erhalten Unternehmen ein breites Angebot an Services für unterschiedliche Branchen und Szenarien. Dabei profitieren Firmen auch von dem Mixed-Reality-Partner-Ökosystem, welches kontinuierlich erweitert wird.

Interessant für industrielle Anwendungen ist zudem der ebenfalls auf dem MWC vorgestellte tragbare Schutzhelm für die Microsoft Hololens 2: der Trimble XR10. Er wurde von dem Microsoft-Partner Trimble aus Kalifornien entwickelt. Das Unternehmen gehört den ebenfalls auf dem MWC vorgestellten Customiza­tion Programms an: Es erlaubt Kunden und Partnern, die Microsoft Hololens 2 an ihre speziellen (Umwelt-)Anforderungen anzupassen. So lassen sich mit dem Trimble XR10 beispielsweise die Einsatzmöglichkeiten von Mixed Reality in der Praxis verbessern. Auf diese Weise können Mitarbeiter in streng gesicherten Umgebungen auf holografische Informationen zugreifen.
Neben dem Beispiel der Hololens von Microsoft gibt es auch andere, bei denen Datenbrillen für den Einsatz in der Industrie (4.0) im Verbund entwickelt wurden. Hier lässt sich das Gemeinschaftsprojekt „Glass@Service“, das im Rahmen des Technologiewettbewerbs „Smart Service Welt – Internetbasierte Dienste für die Wirtschaft“ durch das BMWi gefördert wurde, nennen. Ziel des Ende letzten Jahres ausgelaufenen Projekts war die Etablierung einer interaktiven personalisierten Visualisierung in Industrieprozessen mittels Datenbrillen und anderer „Wearables“ am Beispiel der „Digitalen Fabrik“ in der Elektronikfertigung. Ein Prototyp der entwickelten Datenbrille wurde im Januar am Stand des Fraunhofer FEP auf der Consumer Electronics Show CES 2019 in Las Vegas, USA präsentiert.


Der Trimble XR10, ein Schutzhelm für die Microsoft Hololens 2 (Bild: Microsoft/Trimble)


Insgesamt waren an diesem Projekt sechs Partner unter Führung der Siemens AG beteiligt. Sie decken mit ihrem Know-how die gesamte Bandbreite von intelligenten Datenbrillen (Smart Glasses), neuartigen Interaktionsmöglichkeiten (zum Beispiel Augen- und Gestensteuerung) und innovativen IT-Dienstleistungen ab, um es innerhalb der Fabrik der Zukunft optimal zu kombinieren.

Das Fraunhofer FEP entwickelte bei diesem Proket beispielsweise die intelligenten OLED-Mikrodisplays, die dann von der Uvex Arbeitsschutz GmbH in eine optimierte Arbeitsdatenbrille eingebracht und mit einer optimierten Brillenelektronik von Siemens angesteuert werden. Siemens schafft die Voraussetzungen für die Einbindung des neuen Geräts in die ­bestehende IT-Infrastruktur und gewährleistet die Datensicherheit. Für die notwendigen Optikmodule sorgt die Dioptic GmbH.

Für den individuellen Anwendungsfall programmiert die Ubimax GmbH die passende Software, zum Beispiel für den Einsatz der Brille in den Bereichen Kommissionierung und Rüsten. Um für die Nutzer optimale Arbeitsbedingungen zu schaffen und damit die Akzeptanz der neuen Datenbrillen zu erreichen, wurde der Entwicklungsprozess vom Projektpartner Bundesanstalt für Arbeitsschutz- und Arbeitsmedizin (BAuA) mit arbeitswissenschaftlichen Methoden begleitet. Dazu wurde der Langzeiteinsatz von Datenbrillen unter realen Bedingungen bewertet.

„Wir möchten diese Datenbrillen bei Siemens zum Beispiel in der Lagerlogistik oder beim Rüsten von Maschinen einsetzen und versprechen uns davon eine Reduzierung von Fehlern, bei gleichzeitig komfortablerem und ergonomischerem Arbeiten“, sagt Dr. Frank-Peter Schiefelbein von Siemens und Koordinator des Verbundprojekts. Insgesamt waren alle an dem Projekt beteiligen Firmen überzeugt, Technologien zur Verfügung zu haben, um Deutschland in die Pole-Position bei Innovationen zu Datenbrillen für Industrieanwendungen zu bringen.


Geplanter Einsatz von Datenbrillen in der Arbeitswelt am Beispiel des Rüstens von Maschinen (Bild: Siemens AG)