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Freitag, 24.03.2017  

Anwendungen erstellen und in Betrieb nehmen

Augmented Reality für Unternehmen

Erweiterte Realität gewinnt an Fahrt und geht weit über Spiele wie Pokémon Go und Unterhaltungsangebote hinaus. Sie gestaltet die Zukunft des Internets der Dinge mit. Und sie verändert das alltägliche Leben und unseren Umgang mit den realen Dingen, mit denen wir überall konfrontiert sind – sogar in den Unternehmen. Mit Vuforia bietet PTC eine Plattform, mit der sich entsprechende Anwendungen zügig erstellen und ausrollen lassen.

Über mobile Endgeräte sowie tragbare Geräte wie Brillen, Schutzbrillen oder Helme wird die physikalische und digitale Welt vereint. Bild: PTC GmbH

Das Internet der Dinge und das maschinelle Lernen wirken sich auf die Art aus, wie wir ‘Dinge’ betreiben, pflegen und warten. Mit der erweiterten Realität – häufig auch als Augmented Reality oder AR bezeichnet – erhält eine Technologie enormen Auftrieb, mit der wir unsere Interaktionen und Erfahrungen weitreichend modifizieren können. Mittels AR können digitale Informationen in Form von Computergrafiken die reale Ansicht der physikalischen Welt überlagern. Mit der steigenden Verbreitung von Endgeräten wie Smartphones und Tablets kommt AR in der Mitte der Gesellschaft an. Im nächsten Jahr ist ebenfalls rasanter Zuwachs bei tragbaren Geräten wie Brillen, Schutzbrillen und sogar Helmen von Unternehmen wie ODG, Microsoft, Magic Leap, Oculus, Epson, Daqri und anderen zu erwarten.

Hardware allein reicht nicht

Diese in der Hand oder am Körper getragenen Geräte reichen aber allein noch nicht aus. Man benötigt Anwendungen, um damit Mehrwert zu erzielen – Anwendungen, die erweiterte, digitale Inhalte für die physikalische Welt generieren und anreichern. Diese können beispielsweise entstehen, wenn digitale 3D-Produktbeschreibungen mit Konnektivität und Analysemöglichkeiten zusammengeführt werden. Es müssen 3D-CAD, IoT und AR zusammengebracht werden. Für Verbraucher wurden bereits zahlreiche Anwendungen entwickelt, allerdings kratzen diese meist an der Oberfläche der Möglichkeiten und schöpfen das Potenzial von AR bei weitem nicht aus. AR könnte schon bald auch die Welt der Unternehmen verändern.

AR in den Unternehmen

Die Einsatzmöglichkeiten der erweiterten Realität in Unternehmen sind nahezu unbegrenzt. So kann mit der Technologie die Produktentwicklung validiert werden, indem vor allem in den ersten Entwicklungsstadien keine aufwendigen physischen Prototypen gebaut werden müssen, sondern der Entwickler einen sogenannten digitalen Zwilling auf dem Tisch oder im Raum erschafft und sich darin bewegt. Virtuelle Anzeigetafeln ergänzen die Überwachung der Betriebsabläufe und Gerätezustände. Darüber hinaus können Produkte mit Steuerungen versehen werden, ohne dass diese direkt sichtbar sind. Auch der Produkteinsatz kann mithilfe von AR optimiert werden. Das fängt mit dem Wegfall konventioneller Benutzerhandbücher an – hier kommen stattdessen virtuelle Tutorien und Assistenten zum Einsatz – und hört bei eingeblendeten Vorschlägen für Betriebseinstellungen des Produkts auf Basis von Sensormessungen und der Analyse des Gerätezustands längst nicht auf.

Killerapplikation Service?

AR-Funktionalitäten bereichern derzeit vor allem den Servicebereich. Produkte werden zunehmend komplexer, die Service-Teams älter – und nehmen ihr wichtiges Erfahrungswissen oft in den Ruhestand mit: Die daraus resultierende Herausforderung, das Know-how im Betrieb zu halten, besitzt für viele Service-Organisationen hohe Priorität. Hier kann AR einen wertvollen Beitrag leisten. Visuelle Anweisungen für das entsprechende Produkt könnten sperrige Handbücher und Wartungslisten sowie Trainings des Servicemitarbeiters ablösen.

Plattformen implementieren

Der Weg zur eigenen Augmented Reality-Anwendung kann einfacher sein, als es zunächst klingen mag. AR-Szenarios verwenden meist Daten aus verschiedenen Systemen wie CAD, PLM oder SLM und setzen häufig auf IoT-Plattformen wie Thingworx von PTC als Basis auf. Der gleiche Hersteller stellt mit Vuforia eine weitere Plattform zur Verfügung, die eigens für die Entwicklung solcher Szenarien ausgelegt ist. Das Kernstück ist die Vuforia Engine, das digitale Auge in den Applikationen. Es wird mit Software Development Kits (SDKs) in die unternehmensspefizischen Applikationen eingefügt. Dieses Auge kann die Dinge im Anzeigebereich der Kamera identifizieren. Dazu gehören Bilder, Objekte und Worte. Es teilt der Applikation mit, was beziehungsweise welches ‘Ding’ es jeweils sieht und wo genau sich dieses befindet. Dann liegt es am Entwickler, auf Basis dieser Informationen eine AR-Anwendung in Verbindung mit dem betrachteten Objekt zu gestalten.

Im Servicebereich versorgen Sensoren im Gerät Servicetechniker mit Echtzeit-Informationen zu Material-, Funktions- und Wartungsstatus wie hier am Beispiel Caterpillar. Bild: PTC GmbH


Marken setzen für die App

Um das Objekt und seinen digitalen Zwilling zu identifizieren, braucht es in diesem Fall noch eine eindeutige Kennzeichnung. Kennzeichnungen wie Barcodes und QR-Codes haben ihre Grenzen und erweisen sich für AR-Anwendungen als unzureichend, da sie gleichzeitig auch das Erscheinungsbild des Produktes verändern. PTC hat daher mit den Thingmarks eine eigene Lösung umgesetzt. Mit den Markierungen lassen sich Dinge weitreichend bis hin zur Seriennummer identifizieren. Dabei kann das Bild beliebigen Ursprungs sein – etwa ein Firmenlogo. Der Zeichencode besteht aus unterschiedlichen Elementen und je mehr Elemente verwendet werden, desto mehr Daten werden damit verbunden.

Erstellen und hochladen

Mithilfe der Basistechnologie erstellen Anwender die erweiterten, digitalen Inhalte für die physikalische Welt in Eigenregie. Die Software von PTC heißt Vuforia Studio und ist zum codefreien Erstellen eigener Anwendungen ausgelegt. Darin können bestehende Objekte aus gängigen 3D-Modellierungswerkzeugen verwendet werden. Diese Daten lassen sich mit selbst erstellten Animationen und Sequenzen ebenso kombinieren wie mit IoT-Sensordaten wie Temperatur und Betriebsgeschwindigkeit. Die Integration der Daten erfolgt mit verschiedenen Technologiekomponenten. Um die fertige App schließlich zu veröffentlichen, kommt der Cloud-basierte Vuforia Experience Service zum Einsatz. Mit der Anwendung Vuforia View Enterprise werden die Markierungen jedes Produktes eingescannt. Sie fordert den Nutzer dann auf, die zugeordnete AR-Sequenz auszuwählen, bevor dieser heruntergeladen und gestartet wird.

Industrietauglichkeit erreicht

Bislang wird Augmented Reality-Technologie von Unternehmen hauptsächlich im Service-Bereich eingesetzt. Die gewonnen Erfahrungen lassen jedoch darauf schließen, dass es dabei nicht bleiben wird. Unternehmen dürften nach und nach immer neue Anwendungen auf der Basis dieser Technologien entwickeln und nutzen. Dabei spielt die Effizienz der eingesetzten Entwicklungsplattform eine zentrale Rolle.

Der Autor Stephan Ellenrieder ist Senior Vice President Zentral- und Osteuropa sowie Geschäftsführer bei  PTC.
Internet: www.ptc-de.com   


IT&PRODUCTION, PRODUCTION Dezember+Januar /17 2016 Blickpunkt Automation-IT
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