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Dezember 05, 2019

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Erweiterte Realität in der Fertigung.
Erweiterte Realität in der Fertigung.

Virtuelle und erweiterte Realität in der Fertigung

Die ursprünglich für die Spiel- und Unterhaltungsbranche entwickelten Technologien für virtuelle Realität (virtual reality, VR) und erweiterte Realität (augmented reality, AR) haben heute im Fertigungssektor Fuß gefasst und gewinnen dort rasch immer mehr an Bedeutung. In diesem Artikel erklärt Jonathan Wilkins, Marketingdirektor bei EU Automation, dem Zulieferer für Automatisierungsbauteile, wie VR und AR in Fertigungsanlagen zur Verbesserung der Sicherheit und zur Produktivitätssteigerung genutzt werden können.

Bereits vor über 200 Jahren beschrieb der deutsche Philosoph Immanuel Kant so etwas wie virtuelle Realität, und zwar als eine Wirklichkeit, die nur in unserem Verstand existiert und sich von der externen, physischen Welt unterscheidet. Heutzutage verwenden wir den Begriff der virtuellen Realität anders, doch das Kernkonzept von VR beinhaltet nach wie vor Kants Idee einer Welt, die nicht greifbar ist, von unserem Verstand jedoch trotzdem eindeutig und klar wahrgenommen werden kann.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, unsere Wahrnehmung der Realität mit digitalen Mitteln zu manipulieren. Am einfachsten ist es, Benutzern eine Ausweitung oder Steigerung der Wahrnehmung der externen Welt zu bieten, indem ihr digitale Elemente hinzugefügt werden. Diese Technik wird als erweiterte Realität (augmented reality, AR) bezeichnet. So könnte man zum Beispiel Touristen dank AR-Brillen Informationen zu historischen Gebäuden anbieten, die direkt auf die Fassaden bzw. Wände der jeweiligen Bauwerke projiziert werden, wie dies heute schon in der Casa Batlló in Barcelona der Fall ist. Die virtuelle Realität (VR) nutzt diese Technologie, um noch einen Schritt weiter zu gehen, indem die Realität der Benutzer vollständig durch eine digital generierte Wirklichkeit ersetzt wird.

In der jüngsten Vergangenheit hat die Fertigungsbranche das Potenzial von AR und VR zur Reduktion von Kosten sowie zur Verbesserung der Sicherheit und der Produktivität entdeckt. Doch wie genau können diese revolutionären Technologien in Fertigungsanlagen zur Anwendung kommen?

Beschleunigung der Produktion

Zukunfts- und fortschrittsorientierte Hersteller nutzen VR zurzeit, um ihre prädiktiven Analyseverfahren zu verbessern. Während in der physischen Realität wochenlange Datenanalysen notwendig sein können, um Mängel oder Schwachstellen an einem Produkt zu finden, erlaubt die digitale Interaktion mit dem Produkt, Designprobleme in nur wenigen Minuten aufzuspüren.

Und genau dieser Prozess kann für eine komplette Produktionslinie angewendet werden. Durch die Untersuchung des Produktionsprozesses in einer virtuellen Umgebung sind Hersteller in der Lage, Kapazitätsengpässe und Bereiche zu identifizieren, in denen Verbesserungen notwendig sind. Dank VR entfällt auch die Notwendigkeit, Modelle in Originalgröße zu bauen, was Branchen wie dem Luft- und Raumfahrtsektor, in denen die Entwicklung von Prototypen unglaublich kostspielig sein kann, enorme Vorteile bietet.

Verbesserte Sicherheit

Auch Sicherheit ist ein Bereich, in dem VR erfolgreich angewendet werden kann. Durch die digitale Simulation der Produktionsprozesse können gefährliche Arbeitsschritte bereits im Voraus identifiziert werden. So hat beispielsweise der internationale Automobilkonzern Ford Verletzungen seiner Mitarbeiter aufgrund von Arbeitsunfällen bereits um 70 Prozent reduziert, und zwar dank VR.

Und auch die Verbrauchersicherheit kann mithilfe dieser Vorgehensweise verbessert werden, indem die genauen Umstände simuliert werden, unter denen Produkte tatsächlich genutzt werden. So können Automobilhersteller zum Beispiel verschiedene Wetter- und Verkehrslagen simulieren, um die Sicherheitsvorrichtungen ihrer Fahrzeuge zu optimieren.

Instandhaltung und Training

AR kann Instandhaltungsarbeiten vereinfachen. Ein gutes Beispiel hierfür ist die Einblendung der Informationen, die Techniker bei der Überprüfung oder Reparatur einer Maschine benötigen – diese können direkt auf das Bauteil projiziert werden, an dem der Techniker gerade arbeitet. Da es auf diese Weise nicht mehr notwendig ist, Tabellen zu studieren oder Handbücher und andere Dokumente zu wälzen, beschleunigt sich der gesamte Instandhaltungsprozess. Darüber hinaus wird der eingesetzte Mitarbeiter durch die projizierten Informationen angeleitet, sodass selbst relativ unerfahrenes Personal notwendige Reparaturen durchführen kann.

Ebenso kann AR genutzt werden, um Unterstützung durch Experten einzuholen, ohne dass Spezialisten vom anderen Ende der Welt eingeflogen werden müssen. Dank Fernunterstützung durch einen Experten, der die durchzuführenden Maßnahmen simuliert, kann praktisch jeder Mitarbeiter mit einer AR-Brille selbst hochkomplexe Aufgaben ausführen. Außerdem kann diese Technik auch zur Schulung neuer Mitarbeiter eingesetzt werden. Und schlussendlich eignen sich sowohl AR als auch VR hervorragend, um die ganze Belegschaft für das richtige Verhalten in Notfallsituationen zu schulen.

Für Kant war die virtuelle Realität etwas, das nur in unserem Verstand existiert, doch heute finden AR und VR praktische Anwendungen, die von zukunftsorientierten Herstellern bereits nutzbringend eingesetzt werden.

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