Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bequemer produzieren – durch mobile Projektionen in der industriellen Fertigung

10.11.2015

Nicht nur industrielle Produktionsanlagen, auch die Mitarbeiter müssen in der Fabrik der Zukunft flexibel und anpassungsfähig sein. Eine unterstützende Schlüsseltechnologie dafür ist Augmented Reality, die computergestützte Erweiterung der Realität. Doch Cyberbrillen sind quasi „von gestern“ – mobile Projektionen versprechen nun deutlich mehr Fortschritt.

Forscher am Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der Hochschule OWL und am Fraunhofer-Anwendungszentrum Industrial Automation (IOSB-INA) entwickelten dafür gemeinsam in Lemgo eine Technologie, die mehr Effizienz und zugleich mehr Komfort für den Anwender verspricht: die projektionsbasierte Augmented-Reality-Umgebung.


Professor Dr. Dr. Carsten Röcker, Vorstandsmitglied am Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der Hochschule OWL.

CENTRUM INDUSTRIAL IT (CIIT)


Ein 3D-Modell mit der Montageanleitung wird auf den Handarbeitsplatz projiziert und leitet den Mitarbeiter Schritt-für-Schritt durch die Montage.

CENTRUM INDUSTRIAL IT (CIIT)

Produktlebenszyklen werden kürzer, Losgrößen kleiner und Kundenwünsche anspruchsvoller: Die Anforderungen an die Industrie sind seit Beginn der Vierten Industriellen Revolution stark gewachsen.

Sogenannte Augmented Reality (AR)-Techniken sind ein fester Bestandteil bei Industrie 4.0 und erlauben es, in der hochautomatisierten und komplexen Arbeitswelt, Arbeitsbedingungen zu verbessern. So werden bereits jetzt Datenbrillen genutzt, die beispielsweise Montageanleitungen mit Handlungsanweisungen Schritt-für-Schritt in das Sichtfeld des Mechanikers einblenden.

Für Professor Dr. Dr. Carsten Röcker, Vorstandsmitglied am inIT, liegen die Vorteile dieser Technologien in den „kurzen Anlernzeiten und der Fehlerreduktion“. Insgesamt können so (auch ungelernte) Mitarbeiter in der Produktion umfangreichere und komplexere Aufgaben ausführen.

Vermehrt werden auch mobile Handgeräte wie Tablets genutzt, die den Mitarbeiter intuitiv durch den Produktionsprozess führen. Am inIT und IOSB-INA geht man bereits einen Schritt weiter: Digitale Informationen werden an einem Handarbeitsplatz direkt mit der Realität überlagert, in Form einer Projektion.

Obwohl Datenbrillen und mobile Handgeräte erfolgsversprechend die Fehlerrate im Produktionsprozess senken können und mehr Effizienz in kurzen Produktlebenszyklen und kleineren Losgrößen versprechen, sind sie doch mit einem großen Nachteil verbunden: Sie sind unpraktisch. Die Datenbrille ist hinderlich für Mitarbeiter, die eine Sehhilfe tragen müssen, Tablets müssen während der Produktion umständlich in der Hand gehalten werden und behindern so die Montage von Produkten.

Die Forscher am inIT und IOSB-INA entwickelten daher eine Lösung, die dem Bediener einer Anlage mehr Komfort bieten soll: die projektionsbasierte AR-Umgebung. Sie haben diese Lösung in einem ersten praxistauglichen Demonstrator umgesetzt, der in ein wandlungsfähiges Montagesystem integriert wurde.

Professor Carsten Röcker erklärt dazu: „Unser Ziel ist es, die vielfältigen Möglichkeiten zu nutzen, die uns AR-Techniken bieten, zugleich aber auch den beteiligten Mitarbeitern den größtmöglichen Komfort an ihren Arbeitsplätzen zu ermöglichen.“ Geht es nach den Lemgoer Forschern, führt der Weg hierbei zur kompletten Verschmelzung der realen und digitalen Welt.

Durch die projektionsbasierte AR-Umgebung konnten die Lemgoer Wissenschaftler eine Methode entwickeln, die den Mitarbeiter effizient und sicher durch den Montageprozess an einem Handarbeitsplatz leitet und dabei gänzlich ohne Hilfsmittel wie Datenbrille, Tablet und Co. auskommt. Alle relevanten Informationen, die der Monteur benötigt, werden direkt auf seinen Arbeitsplatz projiziert. Durch die Kombination von einem leistungsstarken Projektor und einer Software ist es möglich, den Mitarbeiter durch den Montagevorgang zu leiten.

Soll der Monteur beispielsweise ein Produkt aus mehreren Einzelteilen zusammenbauen, hilft ihm die projektionsbasierte AR-Umgebung in einem ersten Schritt dabei, das richtige Bauteil auszuwählen. Zu montierende Einzelteile werden virtuell bzw. farblich markiert und zeigen dem Mitarbeiter so an, welches Teil er jeweils greifen soll.

„Pick-by-Vision“ oder „Pick-by-Light“ heißt dieser Ansatz in der Fachsprache. In einem zweiten Schritt wird ein 3D-Modell auf einer Fläche am Handarbeitsplatz eingeblendet, das dem Monteur zeigt, wie und wo das ausgewählte Bauteil passgerecht zu montieren ist.

Schon jetzt zeigt sich, wie erfolgsversprechend dieser Ansatz ist. Im Vergleich zu AR-Methoden mit Datenbrillen oder Tablets werde die Projektion als wesentlich benutzerfreundlicher und komfortabler bewertet, so Röcker. Bisher war es beispielsweise aus ergonomischer Sicht kaum möglich, die Datenbrille über mehrere Stunden ununterbrochen zu tragen. Auch die Akkulaufzeiten der Datenbrillen ließen zu wünschen übrig. Probleme, die die Projektion geschickt umgeht.

Professor Röcker ist sich sicher: „Wir sind überzeugt, dass die Projektion einen hohen Stellenwert in der Produktion von morgen einnehmen wird. Sobald Projektoren kleiner und beweglicher werden, sind die Einsatzmöglichkeiten quasi unbegrenzt – die intelligente Produktion wird noch ein Stück weit intelligenter.“

So sind die Forscher am inIT und Fraunhofer-Anwendungszentrum in Lemgo bereits dabei, mit Hilfe der Projektion Lösungsansätze zu entwickeln, die den Monteur ganzheitlich und latenzfrei durch den Montageprozess leiten. Ein Orts- bzw. Maschinenwechsel sollen keine Hindernisse mehr darstellen, vielmehr soll die Projektion den Monteur begleiten, wenn er sich von einem zum nächsten Arbeitsplatz bewegt.

Auch die Diagnose von Maschinen könnte durch mobile Projektion schon bald erleichtert werden. Mit Hilfe von mobilen projektionsbasierten Geräten könnten Mitarbeiter in naher Zukunft virtuell „einen Blick in die Maschinen werfen“, um Informationen zur Auslastung oder möglichen Problemen abzurufen. Die Einsatzmöglichkeiten der Projektion in der Industrie sind vielfältig und werden in der weiteren Gestaltung der Fabrik der Zukunft eine entscheidende Rolle spielen. „Wir versprechen uns zeitnah erste Einsätze in der Industrie“, resümiert Röcker zuversichtlich.

Über das inIT:
Wir bringen die Intelligenz in die Maschine.

Das Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der Hochschule OWL in Lemgo ist eine der führenden Forschungseinrichtungen auf dem Gebiet der industriellen Informationstechnik und beschäftigt derzeit mehr als 60 Beschäftigte.

Automatisierungs- und Informationstechnik sind die tragenden Säulen des Industriestandortes Deutschland. Das derzeit am häufigsten benutzte Schlagwort im Fachgebiet ist „Industrie 4.0“, verkürzt ausgedrückt, die Durchdringung der Produktionstechnik mit Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT). Hier setzen die Forschungsarbeiten des inIT an. Mit Hilfe der IKT-basierten Automation wird im inIT ein Beitrag geleistet, um die Fabrik der Zukunft wandlungsfähiger, ressourceneffizienter und benutzerfreundlicher zu machen.

Das inIT ist eines der führenden Institute im BMBF-Spitzencluster „Intelligente technische Systeme OstwestfalenLippe – it's OWL".

Beheimatet unter dem Dach des Forschungs- und Entwicklungszentrums CENTRUM INDUSTRIAL IT (CIIT) auf dem Campus der Hochschule OWL in Lemgo. Das CIIT ist Deutschlands erstes Science-to-Business-Center im Bereich der industriellen Automation. Unter einem Dach arbeiten und forschen voneinander unabhängige Unternehmen und Institute an der Verknüpfung von Informations- und Automatisierungswelt.

Weitere Informationen:

http://www.init-owl.de
http://www.ciit-owl.de

Jessica Zimmermann | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Berichte zu: Automation CIIT Datenbrille Handarbeitsplatz INFORMATIONSTECHNIK IT OWL Projektionen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Ein stabiles magnetisches Bit aus drei Atomen
21.09.2017 | Sonderforschungsbereich 668

nachricht Drohnen sehen auch im Dunkeln
20.09.2017 | Universität Zürich

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie