Was ist Augmented Reality (AR)?
AR ist eine interaktive Erfahrung, die die reale Welt mit computergenerierten Wahrnehmungsinformationen anreichert.
Augmented Reality – Übersicht
Wenn Sie jemals einen Street View Service genutzt haben, um ein Viertel kennenzulernen, bevor Sie reisen, oder eine App zur Inneneinrichtung, um zu sehen, wie Möbel in Ihrem Wohnzimmer aussehen, haben Sie bereits Augmented Reality (AR) erlebt. In der Unterhaltung gibt es viele AR-Beispiele: Filter, die das Aussehen einer Person auf einem Foto verändern, Spiele, die reale und virtuelle Räume kombinieren, und Apps, die virtuelle Charaktere in einer physischen Umgebung platzieren.
Aber was ist AR für Unternehmen? Es ist Technologie, die spezielle Geschäftsanforderungen auf eine Reihe überraschender und innovativer Weise erfüllt. Es ist auch eine der Säulen von Industrie 4.0, der vierten industriellen Revolution, die das Geschäft verändert, genau wie frühere Revolutionen in Jahrhunderten vergangen sind.
Definition von Augmented Reality
Augmented Reality ist ein interaktives Erlebnis, das die reale Welt mit computergenerierten Wahrnehmungsinformationen erweitert. Mit Software, Apps und Hardware wie AR-Brillen überlagert Augmented Reality digitale Inhalte in reale Umgebungen und Objekte. Dies bereichert die Benutzerfreundlichkeit und verwandelt die unmittelbare Umgebung in eine interaktive Lernumgebung, die besonders in Fertigungs- und Industrie-4.0-Prozessen wertvoll ist. Sie ermöglicht es industriellen Anwendern, mit den Systemen und Maschinen, mit denen sie arbeiten, „eins“ zu werden und Technologien und IoT-Netzwerke mit menschlichem Einfallsreichtum, Beobachtung und Kreativität zu optimieren und zu erweitern.
Funktionsweise von Augmented Reality
Bei Augmented Reality werden digitale Informationen über reale Objekte gelegt, um ein 3D-Erlebnis zu schaffen, das es dem Benutzer ermöglicht, sowohl mit der physischen als auch mit der digitalen Welt zu interagieren. Aber AR kann und darf nicht in einem Silo existieren. Ihr wahrer Wert liegt darin, Teil eines mit der Cloud verbundenen Industrie-4.0-Ökosystems zu sein, das alles von Big Data bis zu automatisierten Robotern umfasst.
Hier finden Sie einen Überblick über den Augmented-Reality-Prozess:
- Ein AR-fähiges Gerät mit einer Kamera wie einer Datenbrille, einem Tablet oder einem Smartphone parst einen Video-Feed, um ein physisches Objekt oder die Umgebung um den Benutzer herum zu identifizieren, z.B. eine Maschine oder das Layout eines Lagers.
- Ein digitaler Zwilling – eine digitale 3D-Kopie des Objekts in der Cloud – verbindet die reale und die virtuelle Umgebung. Er sammelt Informationen von physischen und digitalen Objekten.
- Das Augmented-Reality-Gerät lädt dann Informationen über das Objekt aus der Cloud herunter. Es überlagert digitale Informationen über das Objekt mithilfe von Markern oder Trackern wie GPS, Beschleunigungsmesser, Orientierung und barometrischen Sensoren und mehr. Dadurch entsteht eine teilechte, teildigitale 3D-Schnittstelle.
- Dank Echtzeitdaten aus Produkten kann der Benutzer mit dem Objekt oder der Umgebung interagieren, indem er sich bewegt und Befehle über einen Touchscreen, per Stimme oder mit Gesten an die Cloud sendet.
Was ist Mixed Reality oder Augmented Reality im Vergleich zu Virtual Reality?
Während die Unterschiede zwischen erweiterter, virtueller und gemischter Realität subtil sind, interagiert jede Art von Technologie unterschiedlich mit der realen und virtuellen Welt.
Virtuelle Realität: Virtual Reality, oder VR, entfernt Menschen aus der realen Welt und taucht sie vollständig in eine virtuelle Welt ein, indem sie ein Headset oder ein Headset verwenden. In dieser virtuellen Welt der Bilder und Töne können sich Benutzer in alle Richtungen bewegen, Objekte manipulieren und vieles mehr. VR wird häufig im Gesundheitswesen, in der Architektur und in der Bildung verwendet.
Augmented Reality: AR erweitert die reale Welt um digitale Informationen. Während Augmented-Reality-Apps über mobile Geräte wie Smartphones oder Tablets funktionieren, sind Brillen oder Headsets die besten Gateways für das AR-Erlebnis in Fertigungs- und Industrieumgebungen, in denen es dem Benutzer zugute kommt, die Hände frei zu haben.
Mixed Reality: MR verbindet Phantasie und Realität, so dass Nutzer die reale Welt und die virtuelle Umgebung gleichzeitig sehen und interagieren können. Denken Sie daran, ein virtuelles Videospiel zu spielen, während Sie echten Kaffee trinken und einem imaginären Charakter einen Teil Ihres Kaffees in Ihrem Spiel anbieten – Sie mischen Realitäten.
Augmented Reality bietet Anwendern ein immersives, informatives Erlebnis, das, wie in diesem Bild gezeigt, enorm auf die Produktentwicklung einwirken kann.
Wozu wird Augmented Reality in der Industrie eingesetzt?
In der Industrie kann AR von der Identifizierung von Assets über den Wissenstransfer im Außendienst bis hin zu Schulungen eingesetzt werden. Durch die Integration des physischen mit dem virtuellen, um die Arbeitsweise der Menschen zu verbessern, gibt Augmented Reality den Mitarbeitern mehr Informationen und Kontext über das Produkt oder die Maschinen, an denen sie arbeiten, und die Welt um sie herum.
AR wird häufig in den folgenden Bereichen eingesetzt:
Design und Produktentwicklung: Stellen Sie sich vor, virtuelle Objekte zu prototypisieren, die Designer und potenzielle Benutzer aus allen Blickwinkeln durchgehen und untersuchen können? Dank Augmented Reality, digitaler Zwillinge und dem IoT können Produktdesigner Produkte zum Leben erwecken, testen und anpassen, bevor irgendwas physisch gebaut wird.
Wartung, Betriebssteuerung und Sicherheit: Mit AR erhalten Mitarbeiter sofortige Informationen über jede Maschine, mit der sie interagieren. Sie können überall auf der Welt auf das neueste Benutzerhandbuch zugreifen oder sich mit einem Experten verbinden, um ein Problem zu beurteilen oder zu reparieren. Dies unterstützt die kontinuierliche Produktion und unterbrechungsfreie Performance.
Schulung und Lernen von Mitarbeitern und Betreibern: Mit Augmented Reality können Mitarbeiter auf jeder Maschine oder jedem Gerät „on demand“ geschult werden und ihre unmittelbare Umgebung zu einer kontinuierlichen Lernplattform machen. Es kann auch Umgebungen und Szenarios bereitstellen, die es Mitarbeitern ermöglichen, ihre Fähigkeiten zu verbessern und gleichzeitig die Produktivität und Sicherheit zu erhöhen.
Qualitätskontrolle: Die Integration von AR in die Qualitätskontrolle und -sicherung kann helfen, Fehler während der Produktion zu vermeiden, den Produktionsprozess zu optimieren und die Markteinführungszeit zu verkürzen. Beispielsweise können Techniker, die eine AR-Brille tragen, ein Produkt anzeigen und Informationen von IoT-Sensoren abrufen, die in die Produktkomponenten eingebettet sind, die Informationen zu jedem Teil generieren und sie auf Probleme hinweisen.
Vorteile von Augmented Reality in der Fertigung
Viele Branchen und Hersteller setzen auf Augmented Reality, weil sie die betriebliche Effizienz steigern, indem sie Produktionsausfallzeiten reduzieren, Probleme schnell erkennen und Prozesse in Bewegung halten.
Unternehmen, die Augmented Reality in der Fertigung einsetzen, verzeichnen eine durchschnittliche Produktivitätssteigerung von 32 Prozent.
Dies sind einige der wichtigsten Vorteile, die AR in Industrie- und Fertigungsumgebungen bietet:
- Verbesserte Produktentwicklung: Die Implementierung von AR in der Designphase ermöglicht es Designern, auf moderne Verbraucheranforderungen nach kürzeren Produktlebenszyklen zu reagieren und Kosten im Zusammenhang mit Prototyping zu senken.
- Vereinfachte Prozesse: Visualisierte Workflows mit Schritt-für-Schritt-Anleitungen unterstützen die vorausschauende Fehlerbehebung und reduzieren gleichzeitig Fehler, die Nacharbeit verursachen, und beschleunigen komplexe Montageaufgaben für Mitarbeiter.
- Optimierte Lagerverwaltung: AR kann Zeit sparen, indem sie Lagerbestände verwaltet, die Produktkommissionierung anleitet, Ausfallzeiten minimiert, indem es Technikern die Diagnose und Behebung von Problemen erleichtert und die Mitarbeiterschulung verbessert.
- Höhere Mitarbeitermotivation: Da es sich bei AR um eine relativ neue Technologie handelt, ist die immersive Qualität der 3D-Erfahrung und die Möglichkeit zum virtuellen Lernen für die Arbeitskräfte noch neu, was ihre Motivation für die zu erledigenden Aufgaben steigert.
- Geringeres Risiko: AR ersetzt nicht nur die Arbeit oder Funktion von realen Geräten und Menschen, sondern schafft auch eine sichere, erfahrungsorientierte Lernumgebung, in der Mitarbeiter Aufgaben virtuell und ohne Risiko üben können. Dies verbessert die Arbeitssicherheit, die Inspektion, die Schulung und den Arbeitsablauf der Mitarbeiter.
AR in der Fertigung: Beispiele für Augmented Reality in der Praxis
Augmented Reality ist in der Fertigung bereits auf vielfältige kreative Weise weit verbreitet.
Unternehmen nutzen AR-gestützte Apps, um Schritt-für-Schritt-Anleitungen, Dokumentation, Handbücher und mehr anzubieten, um neue Mitarbeiter zu schulen und bestehende Teams weiterzubilden. Diese Art von praktischem Training in digitalen Umgebungen kann menschliche Trainer unterstützen oder ersetzen und den Arbeitsplatz sicherer machen. Und das alles ist möglich, denn AR bietet mit 3D-Modellen, Schritt-für-Schritt-Anleitungen und Möglichkeiten zur Zusammenarbeit einen einfachen Zugriff auf Informationen von überall auf der Welt.
Stellen Sie sich vor, Sie erstellen einen digitalen Zwilling Ihrer Fabrikhalle, damit Ihre Arbeitskräfte Wartungsarbeiten effizienter und aus der Ferne durchführen und die Arbeit an den Fertigungslinien optimieren können. Digitale Zwillinge können auch verwendet werden, um Nachbildungen zu erstellen, die zeigen, wie ein fertiges Produkt funktionieren wird, um Kundenwünsche in die Entwürfe einfließen zu lassen und um die vorausschauende Instandhaltung zu verwalten. Eine Integration in der Art von Industrie 5.0 in Verbindung mit der Technologie des digitalen Zwillings, bei der der digitale Zwilling als Klon des physischen Objekts fungiert und über das Internet der Dinge verbunden ist, macht dies möglich.
Aufgrund des Amazon-Effekts erwarten die Kunden von heute, dass sie ihre Bestellungen schnell erhalten, und AR, die Optimierung von Lagerverwaltung und Workflow mit Augmented Reality kann dazu beitragen, dies zu erreichen. Mit einer AR-gestützten Lager-App können Mitarbeiter Informationen über Aufträge und Anweisungen erhalten, um jeden Auftrag am effizientesten zu erfüllen. Die App scannt auch Barcodes für sie, was Zeit beim manuellen Scannen von Barcodes spart. Sobald der Auftrag abgeschlossen ist, wird das Bestandssystem automatisch aktualisiert.
Implementierung der intelligenten Fertigung: die nächsten Schritte
Laut Gartner „erfordert intelligente Fertigung die Synchronisierung von Aktivitäten für den Aufbau von Fähigkeiten, das Enablement von Fähigkeiten und die Unterstützung von Mitarbeitern.“ AR-Technologie tut genau das, als Teil einer Sammlung von 4.0-Technologien, die zusammenarbeiten, um wirklich optimierte Branchen und Unternehmen zu erreichen.
Ihr digitaler Transformationsprozess für Industrie 4.0 kann von jedem Ort aus beginnen, an dem Sie sich heute befinden. Jeder Schritt hin zu einer stärker vernetzten, AI- und ML-gestützten Betriebsinfrastruktur ist ein Schritt in Richtung digitaler Transformation, der die Leistungsfähigkeit und Effizienz fortschrittlicher Technologien mit dem Einfallsreichtum und der Kreativität des Menschen verbindet.
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