Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erweiterte Realität hilft bei der Fehlersuche

16.07.2014

In der „intelligenten“ Fabrik geben Maschinen eine Vielzahl von Daten über sich preis.

Sensoren, die Temperatur, Drehzahl oder Vibrationen messen, bieten wertvolle Hinweise zum Zustand einer Maschine. Dies ermöglicht den rechtzeitigen Austausch abgenutzter Teile. Eine Software-Entwicklung am Institut für Telematik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) unterstützt Wartungstechniker dabei, die drahtlos übermittelte Information räumlich zuzuordnen: Die Sensordaten werden in das aktuelle Kamerabild der realen Maschine eingespielt.


Sensordaten in Echtzeit in ein Kamerabild der Anlage eingespielt: So wird eine effizientere Fehlerdiagnose vor Ort möglich. (Foto: Matthias Berning, KIT)

Werkzeugmaschinen und Produktionsanlagen sind häufig mehrere Jahrzehnte lang im Einsatz. Vorausschauende Wartung setzt darauf, einen ungewollten Betriebsausfall möglichst zu vermeiden. Drahtlose Sensoren in der Maschine tragen dazu bei, schadhafte Teile frühzeitig zu erkennen.

Sie messen und übermitteln Daten, aus denen Wartungstechniker Rückschlüsse darauf ziehen, ob Zahnräder abgeschliffen sind, Kugellager Unebenheiten aufweisen oder ob das Rohr einer Pumpe verstopft ist. „Das Bedienkonzept ermöglicht eine effiziente Fehlerdiagnose direkt vor Ort“, sagt KIT-Wissenschaftler Matthias Berning.

Seine Entwicklung für einen benutzerfreundlichen Datenzugriff macht die Sensorwerte – etwa zu Schwingungsfrequenz, Beschleunigung oder Temperatur eines Bauteils – in Echtzeit auf dem Bildschirm sichtbar. Die Daten werden ins gefilmte Bild der Kamera eingeblendet. Verbindungslinien zeigen die Stelle des Maschinenteils, an der sie gemessen wurden und bewegen sich beim Kameraschwenk entsprechend mit.

Der Diplom-Elektrotechniker mit dem Schwerpunkt Informationstechnik nutzt die Möglichkeit der Erweiterten Realität: Die von Fachleuten Augmented Reality (AR) genannte informationstechnologische Anwendung ergänzt Bilder der realen Welt durch computergestützte Information.

Beim Blick auf das Display seines Tablet-Computers oder Smartphones erschließt sich dem Wartungstechniker unmittelbar die Zuordnung der Messdaten zum jeweiligen Bauteil. Durch einen Klick lassen sich die ins Bild eingespielten Daten sowohl auf verschiedene Weise grafisch darstellen – etwa in Form von Tabellen oder Diagrammen –, als auch inhaltlich je nach Informationsbedarf aufschlüsseln.

In der Regel müssen Daten mehrerer Messpunkte innerhalb komplexer Maschinenanlagen abgeglichen werden, um einer Störung auf die Spur zu kommen. Die direkte räumliche Darstellung erspart dem Techniker das mühsame Zuordnen von Sensoren und Bauteilen anhand von Nummern oder Buchstaben.

Eine wesentliche Frage in Bernings Forschungsprojekt heisst: „Wie können die gewonnenen Daten an der Schnittstelle von Mensch und Computer so nutzbar gemacht werden, dass die Menschen sie verstehen?“ Er erarbeitet das Bedienkonzept im Zuge seiner Doktorarbeit an dem von Professor Michael Beigl geleiteten Lehrstuhl für Pervasive Computing Systems, der sich mit der Entwicklung und Integration moderner Informations- und Kommunikationstechnologien in die physikalische Umgebung befasst.

Dem Lehrstuhl angegliedert ist die Forschungsgruppe TECO, die eng mit der Industrie zusammenarbeitet, um die Forschung und Entwicklung der angewandten Telematik voranzutreiben. Berning erarbeitet seine Entwicklung mit dem ABB Forschungszentrum als Industriepartner. „Die Prototypen zeigen, dass die Nutzbarmachung der Daten durch die Verknüpfung mit dem Kamerabild realisierbar und sinnvoll ist“, sagt Berning. Angesichts wachsender Datenmengen, die das „Internet der Dinge“ zur Verfügung stelle, gelte es, die Informationsfülle nutzerfreundlich angepasst an die jeweilige Aufgabe zu präsentieren.

Digitale Pressemappe zum Wissenschaftsjahr 2014
Ob in der Kommunikation, der Energieversorgung oder der Mobilität, in der Industrie, im Gesundheitsbereich oder in der Freizeit: Digitale Technologien sind längst Teil unseres Alltags, sie eröffnen neue Möglichkeiten und bieten Lösungen für gesellschaftliche Probleme. Gleichzeitig stellen sie uns vor Herausforderungen. Chancen und Risiken stehen im Mittelpunkt des Wissenschaftsjahres 2014 – Die Digitale Gesellschaft. Am KIT beschäftigen sich Forscherinnen und Forscher aller Disziplinen mit den vielfältigen – technischen und gesellschaftlichen – Aspekten der Digitalisierung. Kurzporträts, Presseinformationen und Videos dazu bietet die digitale Pressemappe des KIT zum Wissenschaftsjahr: http://www.pkm.kit.edu/digitalegesellschaft

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Thematische Schwerpunkte der Forschung sind Energie, natürliche und gebaute Umwelt sowie Gesellschaft und Technik, von fundamentalen Fragen bis zur Anwendung. Mit rund 9400 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, darunter mehr als 6000 in Wissenschaft und Lehre, sowie 24 500 Studierenden ist das KIT eine der größten Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung – Lehre – Innovation.

Weitere Informationen:

Diese Presseinformation ist im Internet abrufbar unter: www.kit.edu
Das Foto steht in druckfähiger Qualität auf www.kit.edu zum Download bereit und kann angefordert werden unter: presse@kit.edu oder +49 721 608-47414. Die Verwendung des Bildes ist ausschließlich in dem oben genannten Zusammenhang gestattet.

Monika Landgraf | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Wie Drohnen die Unterwelt erkunden
21.02.2018 | Technische Universität Bergakademie Freiberg

nachricht Neuer 3D Portrayal Service Standard veröffentlicht
20.02.2018 | Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert

21.02.2018 | Messenachrichten

Mit grüner Chemie gegen Malaria

21.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro

21.02.2018 | Förderungen Preise

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics