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Management

3-D im Praxis-Test

Geschrieben zum Thema Virtual bzw. Augmented Realitiy wird viel. Doch wie sieht es in der Unternehmenspraxis aus? Wir haben nachgeschaut.

Bild oben: AUDI Smart Factory Assisted Reality (Foto: AUDI AG)
Ob virtuelle Stadt­pla­nung, 3-D-En­ter­tain­ment oder 360-Grad-Liveüber­tra­gung – Si­m­u­la­tio­nen, dig­i­tale Mod­elle sowie Vir­tu­al bzw. Aug­ment­ed Re­al­i­ty wer­den in Zukunft unsere Freizeit, unsere Ar­beit und unsere Wertschöp­fungs­kette nach­haltig bee­in­flussen. Schon heute kann man das The­ma in sein­er ganzen Band­breite bes­tau­nen, vom Ein­satz in der Au­to­mo­bilin­dus­trie über die Nutzung im Mil­itär bis hin zur spiele­tauglichen Vir­tu­al- Re­al­i­ty-Brille. Let­ztere ist derzeit von Sony und an­deren An­bi­etern wie HTC, Ocu­lus oder Sam­sung bere­its zu dreis­tel­li­gen Preisen er­hältlich und lässt Un­terneh­mer er­ah­nen, was im in­dus­triellen Maßstab bei En­twick­lung, Pro­duk­tion oder Mar­ket­ing möglich ist.

Das Ein­maleins der Vir­tu­al Re­al­i­ty

AUDI Smart Factory Assisted Reality (Foto: AUDI AG)
AU­DI Smart Fac­to­ry As­sist­ed Re­al­i­ty (Fo­to: AU­DI AG)

Doch was ist Vir­tu­al Re­al­i­ty ge­nau, und wo un­ter­schei­det sich die Tech­nolo­gie von bekan­n­ten 3-D-Si­m­u­la­tio­nen oder neuester Aug­ment­ed Re­al­i­ty? Lassen Sie uns dazu ei­nen Blick in die ver­schie­de­nen Tech­nolo­gien und An­wen­dungs­felder wer­fen. All­ge­mein ver­ste­ht man un­ter Vir­tu­al Re­al­i­ty (VR) die Darstel­lung ein­er kün­stlichen Wirk­lichkeit mit bes­timmten physikalischen Ei­gen­schaften, die in Echtzeit com­put­er­generi­ert auf ein Medi­um pro­jiziert wird. Die Ver­mittlung des räum­lichen Ein­drucks wird dabei durch zwei Bilder aus leicht un­ter­schiedlichen Per­spek­tiv­en erzeugt und fol­gt damit unserem stere­oskopischen Se­hver­mö­gen. Wird hinge­gen die vorhan­dene Re­al­ität ein­be­zo­gen oder um virtuell generi­erte In­for­ma­tio­nen ergänzt, so spricht man von Aug­ment­ed Re­al­i­ty (AR). Während AR bei der Pro­jek­tion vor allem auf Head-Mount­ed Dis­play (HMD) wie VR-Brillen set­zt, kann VR auch auf Desk­top­sys­te­men, Pow­er­walls oder Großlein­wän­den umge­set­zt wer­den. Eine weitere Form der Um­set­zung von VR ist die CAVE (Cave Au­to­mat­ic Vir­tu­al En­vi­ron­ment), wobei durch die Pro­jek­tion auf mehrere Wände eine virtuelle Umwelt geschaf­fen wird. Eine größere Form der Um­set­zung dage­gen ist der Elbe­dome im Vir­tu­al De­vel­op­ment and Train­ing Cen­tre (VDTC) des Fraun­hofer-In­sti­tuts für Fab­rik­be­trieb und -au­to­ma­tisierung IFF. Der Elbe­dome ver­fügt über eine 360-Grad-Pro­jek­tions­fläche und ge­hört mit einem Durchmess­er von 16 Me­tern und ein­er Höhe von 6,5 Me­tern zu den größten Vi­su­al­isierungssys­te­men für virtuell-in­ter­ak­tive An­wen­dun­gen für Wirtschaft und Forschung in Deutsch­land. Forsch­er und Un­terneh­men kön­nen so in großflächi­gen, dreidi­men­sio­nalen, virtuell-in­ter­ak­tiv­en Darstel­lun­gen, et­wa von Maschi­nen, An­la­gen oder Fab­riken, ver­schie­den­ste tech­nische Lö­sun­gen und kom­plexe Funk­tio­nen noch vor ihrem Bau si­mulieren und testen. Derzeit durch­läuft die An­lage eine Aufrüs­tung und Mod­er­nisierung, wobei die vorhan­dene Tech­nik mit zusät­zlich­er Bo­den­pro­jek­tion, berührungsempfind­lichen Sen­soren im Bo­den, op­tisch­er Po­si­tions- und Be­we­gungser­fas­sung und weit­eren Sys­te­men ergänzt wird. Und ge­nau hi­er liegt die Stärke von Vir­tu­al Re­al­i­ty, die bis­lang auf­grund der ho­hen tech­nischen An­forderun­gen wie Rech­n­er­leis­tung und Soft­ware auf wenige Branchen beschränkt war. Be­son­ders bekan­nt war und ist der Ein­satz von VR in der Pi­lote­naus­bil­dung; Stich­wort Flugsi­m­u­la­toren. Was fol­gte, waren Si­m­u­la­tio­nen in der Ar­chitek­tur, Städte- oder Land­schaft­s­pla­nung. Spätestens mit dem Siegeszug der Dig­i­tal­isierung und der Um­set­zung von In­dus­trie 4.0 wird VR seit dies­er Dekade ver­stärkt in der In­dus­trie einge­set­zt. Eine Trend­be­fra­gung des Ver­bands Deutsch­er Maschi­nen- und An­la­gen­bau Fachver­band Soft­ware und Dig­i­tal­isierung vom Fe­bruar 2017 zeigt, dass 95 Prozent der be­fragten Un­terneh­men Si­m­u­la­tion­sw­erkzeuge in Kon­struk­tion und En­twick­lung nutzen oder in Zukunft nutzen wollen. Virtuelle Pro­to­typen, Pro­duk­tion­s­pla­nun­gen, aber auch Train­ings sind dabei nur einige der Möglichkeit­en.

Au­di – as­sist­ed, aug­ment­ed, vir­tu­al

Virtuelles Modell eines Untertagelabors in einer 360-Grad-Darstellung im Elbedome (Foto: Fraunhofer IFF, Dirk Mahler)
Virtuelles Mod­ell eines Un­ter­tage­labors in ein­er 360-Grad-Darstel­lung im Elbe­dome (Fo­to: Fraun­hofer IFF, Dirk Mah­ler)


Lassen Sie uns an dies­er Stelle ei­nen tief­er­en Ein­blick in die prak­tische An­wen­dung von VR beim deutschen Au­to­bauer Au­di neh­men. Dies­er nutzt un­ter der De­vise as­sist­ed, aug­ment­ed, vir­tu­al den Ein­satz von Daten­brillen und set­zt im Rah­men sein­er Smart Fac­to­ry Strate­gie VR und AR gleich in drei Pro­jek­ten ein. So er­proben die In­gol­städter un­ter an­derem im un­garischen Mo­toren­w­erk Győr derzeit eine Daten­brille von Goo­gle, die Goo­gle Glass. Diese set­zt Au­di im Bereich der Mon­tage-Orig­inal­teile ein. Dort wer­den alle Mo­toren nach Kun­den­wun­sch von Hand aufge­baut. Die Kom­plex­ität ist im­mens. Der Her­stel­lungsprozess dauert mehrere Stun­den, und manche Re­gale in der Mo­toren­fer­ti­gung ber­gen bis zu 200 Fäch­er für Klein­teile. Dabei se­hen sich viele dies­er Teile sehr ähn­lich. Die Daten­brille schafft hi­er Ab­hilfe. Mit seinem Werkausweis und einem QR-Code meldet sich der Fer­ti­gungs­mi­tar­beit­er an einem Ar­beit­s­platz an, an­sch­ließend bezie­ht die Goo­gle Glass den in­di­vi­du­ellen Bauauf­trag von einem Auf­tragsserv­er. In Form ein­er Bild-Text-Darstel­lung wer­den die für die jew­eilige Mo­tor­variante in­di­vi­du­ellen Mon­tageschritte über dem recht­en Auge dargestellt. Per Sprache oder über den berührungssen­si­tiv­en Rah­men der Daten­brille kann der Mi­tar­beit­er dann die Ar­beitsschritte durchge­hen und bestäti­gen oder gegebe­nen­falls De­tail­in­for­ma­tio­nen wie zum Beispiel ein Train­ingsvideo abrufen. Wenn der Mon­teur vor dem Re­gal ste­ht, sie­ht er außer­dem, wie viele Teile von welch­er Se­rien­num­mer er aus welchem Fach neh­men muss. Der Mi­tar­beit­er sie­ht diese In­for­ma­tio­nen je­doch nur, wenn er nach oben schaut – an­dern­falls bleibt sein Blick­feld frei.

IC.IDO – VR Soft­ware für Glob­al Play­er und Mit­tel­s­tand


Die Um­set­zung von VR braucht zu­ver­läs­sige Soft­warelö­sun­gen. Die Un­terneh­men BMW, Junghein­rich, Rhein­me­t­all oder Trumpf setzen dabei auf Soft­ware wie IC.IDO der ESI Group. Basierend auf mod­ern­sten VR-Tech­nolo­gien und Kom­pe­tenzen, er­leichtert die Soft­ware den Entschei­dungsfin­d­ungsprozess von globalen, in­ter­diszi­plinär agieren­den Teams und erset­zt so die Notwendigkeit von physikalischen Pro­to­typen. IC.IDO wird in den ver­schie­den­sten Branchen genutzt und kann neben CAVEs, Pow­er­walls und Desk­top­sys­te­men auch in HMDs einge­set­zt wer­den. Die Möglichkeit, HMDs zu nutzen, verset­zt In­ge­nieure in die Lage, sich mit­tels im­mer­siv­er VR noch in­ten­siv­er mit der Un­ter­suchung ihr­er Kon­struk­tio­nen zu be­fassen. In­n­er­halb der VR-Umge­bung kön­nen sie mit si­mulierten Ob­jek­ten in­ter­agieren, ge­nau­so, wie es Mon­tage- oder Ser­vicetech­nik­er in der laufen­d­en Pro­duk­tion machen wür­den. Natür­liche Hand- und Arm­be­we­gun­gen ver­stärken dabei das re­al­is­tische Er­leb­nis. Gleichzeitig pro­f­i­tieren Nutz­er von In­ter­ak­tio­nen mit dem Pro­dukt in Echtzeit und in sein­er tat­säch­lichen Größe. Außer­dem kön­nen In­ge­nieure VR schon früher und öfter im En­twick­lungsprozess nutzen, da sie nicht länger von der Ver­füg­barkeit zen­traler Res­sour­cen wie CAVEs oder VR-Ex­perten eingeschränkt wer­den.

VR in En­ter­tain­ment und Mar­ket­ing


Dass VR längst nicht nur ein The­ma für Pro­duk­tion oder En­twick­lung ist, zeigt der Ein­satz im Videospiele-Sek­tor. Vor­reit­er ist hi­er die PlayS­ta­tion-VR. Diese er­möglicht eine nie da gewe­sene Im­mer­sion, der Kunde wird quasi im wahrsten Sinne des Wortes in das Spiel, Pro­dukt oder die Di­en­stleis­tung einge­führt. Ein weit­eres Beispiel für den Ein­satz von VR im Mar­ket­ing war die weltweite Live-Über­tra­gung ein­er ringför­mi­gen Son­nenfin­ster­nis im Fe­bruar die­s­es Jahres durch Lib­er­ty Glob­al, den Mut­terkonz­ern von Uni­ty­me­dia. Auch hi­er wurde durch die Über­tra­gung aus der in Südchile gele­ge­nen Stadt Coy­haique eine neue Art der Wahrneh­mung geschaf­fen. Ob VR oder AR – Si­m­u­la­tio­nen rev­o­lu­tionieren die Wertschöp­fungs­kette im Bereich En­twick­lung und Pro­duk­tion, un­ter­stützten Un­terneh­men im Risiko­ma­n­age­ment, er­möglichen neue Ver­trieb­skanäle und sparen Kosten und Zeit. Sie sind damit eine der wichtig­sten und viel­seitig­sten Tech­nolo­gien unser­er Zeit.
An­dré Sarin | re­dak­tion@nied­er­rhein-ma­n­ag­er.de

Ausgabe 05/2017