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Die virtuelle Fabrik auf dem Tisch

03.12.2007
Viele Fertigungsprozesse laufen dort ab, wo man sie schlecht beobachten kann. Ein neuartiger Touch-Screen in Tischform lässt verborgene Abläufe nun erlebbar werden. Das Besondere: Er lässt sich intuitiv mit mehreren Fingern bedienen und erkennt auch Wischbewegungen.

Eine Menschentraube steht um den großen Tisch mit der leuchtenden Tischplatte: Auf ihr sehen die Betrachter eine Kamerafahrt durch Rohre und Maschinen einer Fabrik. Mit einem Fingerdruck auf einzelne Komponenten können die Anwender verschiedene Elemente auswählen.

Über Wischbewegungen mit dem Finger lassen sich diese drehen und betrachten – oder dargestellte Prozesse auf Zeitlupe umstellen. Zieht einer der Benutzer beide Zeigefinger auf der Platte auseinander, vergrößert sich das Bild und zoomt etwa auf ein Zellenrad, das gerade hunderttausende kleiner Kunststoffgranulate in seinen Schaufeln transportiert. Der »Multi-Touch-Table« macht auf virtuelle Weise an-fassbar, was sonst hinter Rohren verborgen bleibt: Wie funktioniert die Fertigung? Wo liegen die Vorteile?

Entwickelt wurde der große, serienreife Display-Tisch von Forschern des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD in Darmstadt. »Anwendung finden die Tische bereits bei der Coperion-Gruppe«, sagt Michael Zöllner, Projektleiter beim IGD. »Kunden können hier die gesamte Prozesskette bei der Kunststoffherstellung und -verarbeitung nachvollziehen. Sie sehen in Echtzeit, wie das Granulat durch die Rohre fließt und können über eine Wischbewegung die Geschwindigkeit steuern.« Diese Anwendung entwickelten die Forscher mit ihren Kollegen vom Steinbeis-Institut Design und Systeme.

Doch wie funktioniert der Touch-Screen? In die Plexiglasplatte des Displays strahlen Infrarot-LEDs seitlich Licht ein, das im Plexiglas total-reflektiert wird, also nicht austreten kann. Berührt ein Finger die Plexi-glasplatte, ändern sich die Reflexionsbedingungen – das Licht gelangt heraus und wird von einer Infrarotkamera aufgefangen, die sich unten am Tisch befindet. Obwohl diese Technik prinzipiell bekannt ist, gab es verschiedene Herausforderungen zu meistern: »Die Oberfläche von Plexiglasplatten ist zu glatt, um Bewegungen des Fingers aufzulösen. Wir haben das mit einer speziellen Beschichtung gelöst«, sagt Zöllner.

Ein weiterer Knackpunkt war die Projektion des Bildes. »Um ein helles, großes und unverzerrtes Bild zu erzeugen, braucht man einen recht langen Strahlengang, was in dem Tisch unterhalb des Displays schwer zu machen ist. Wir mussten den Strahlengang daher durch zahlreiche Spiegel künstlich verlängern«, erklärt der Forscher. Was die Bedienung des Displays angeht, haben die Wissenschaftler vor allem darauf geachtet, sie einfach und intuitiv zu gestalten. Denn sei es bei Kundengesprächen oder im Museum: schwierige Befehle lernt niemand gern.

Michael Zöllner | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.igd.fraunhofer.de

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