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Qualität sichern mit Augmented Reality

Mit Visual Inspect AR hat Faro eine Augmented Reality-Lösung auf den Markt gebracht, die Anwender bei ihrer Qualitätssicherung unterstützt. Die Software läuft auf einem Tablet-PC und legt das gespeicherte CAD-Modell eines Bauteils über das per Kamera aufgenommene Bild eines gefertigten Werkstückes. So lassen sich zügig und ortsunabhängig Fehler an Teilen aufspüren und am besten gleich beseitigen.

Bild: BMW Group

Bild: BMW Group

Bei Augmented Reality (AR) geht es darum, die Realität durch Computer generierte Informationen zu erweitern, also zusätzliche Informationen zur realen Welt im Auge des Nutzers sichtbar zu machen. Dies kann durch Einblenden der Informationen mittels einer Brille geschehen, durch Projektion mittels Beamer oder Laserprojektor direkt auf reale Objekte oder durch Überlagern eines durch eine Kamera aufgenommenen Videobildes mit zusätzlichen Informationen auf einen Tablet-PC. In der Industrie hat sich die Verwendung von Tablet-PCs mit integrierter Kamera durchgesetzt. Hierbei wird das durch die Kamera aufgenommene Videobild auf dem Display angezeigt und mit zusätzlichen Informationen erweitert. Eine passgenaue Überlagerung des erfassten Ist-Zustandes mit dem gespeicherten Soll-Zustand hilft bei der schnellen Überprüfung von Bauteilen, Werkzeugen und Produktionsanlagen. In den zunehmend weltweiten Wertschöpfungsnetzwerken rückt die mobile Steuerung und Überwachung von Prozessen mehr in den Mittelpunkt. Denn die Qualitätsicherung über die weltweit verteilte Prozesskette verursacht immer höhere Personal-, Zeit- und Reisekosten. So verlagern sich derzeit die dafür notwendigen Systeme weg von den starren Leitständen und Eingabeterminals hin zu mobilen Endgeräten. Gerade hier lassen sich Augmented Reality-Techniken sinnvoll einsetzen. Durch sie ist ein direkter Zugriff auf Informationen und eine schnelle Soll-Ist-Überprüfung möglich, da die Informationen dort zur Verfügung stehen, wo sie gebraucht werden. Darüber hinaus können Prozesse durchgängig und ohne Medienbrüche über die ganze Prozesskette hinaus unterstützt werden. Ein Beispiel aus dem Werkzeugbau verdeutlicht dies.

Augmented Reality im Werkzeugbau

Oft werden im Werkzeugbau Styropormodelle für den Guss der Rohgusskörper sowie der überfräste Rohgusskörper von Zulieferern bereitgestellt und anschließend beim OEM oder Werkzeugbauer montiert. Dabei erfolgt die Wareneingangs- und Ausgangskontrolle meist anhand von angefertigten Zeichnungen oder einfachen Checklisten, die aufwendig erstellt werden müssen. Für Aufgaben wie diese hat der Hersteller von 3D-Messtechnik und Bildgebungstechnologie Faro die Lösung Visual Inspect AR vorgestellt. Sie ermöglicht das passgenaue Überlagern des Videobildes mit dem CAD-Modell, sodass ein direkter Vergleich des vorliegenden Bauteils mit den Planungsdaten ermöglicht wird und sich Abweichungen von der CAD-Zeichnung schnell erkennen lassen. Diese können dann im Programm als Foto oder Video dokumentiert werden, wobei die Dokumentationen beziehungsweise Fehlerreports mit der entsprechenden Geometrie verlinkt sind. Nach der Kontrolle können die Reports als Dokument exportiert oder in die entsprechenden PLM– oder PDM-Systeme übertragen werden. Neben der Geometrie stehen dem Prüfer weitere Informationen wie Metadaten, ISO-Normen, Stammdaten und so weiter auf dem Gerät zur Verfügung.

Spanende Bearbeitung und Montage

Gleiches gilt für eine kurze Prüfung nach der spanenden Bearbeitung. Sollten beim Erstellen des CAM-Programms Löcher oder Taschen vergessen worden sein, fällt das schon kurz nach der Produktion bei der Prüfung gegen die Konstruktionsdaten auf. Auch bei der Montage von Baugruppen öffnet die Technik neue Wege. Bauteile können am Montageort identifiziert, ihre Einbaulage bestimmt und Baugruppen überprüft werden. Für die Instandhaltung stehen Monteuren vor Ort alle Unterlagen zur Verfügung und mittels der AR-Überlagerung können Einbauorte schnell gefunden werden. Der Zugriff auf zusätzliche Informationen ist über ein einfaches Anklicken des Videobildes möglich, da Geometrien und Daten entsprechend verlinkt sind. Durch den mobilen Systemeinsatz fallen Laufwege zu Terminals weg und Zwischenkontrollen sind überall möglich. Viele Fehler lassen sich so früher erkennen und abstellen.

Überprüfung einer Baugruppe auf Vollständigkeit

Bild: BMW Group

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