Smart Manufacturing mit Augmented Reality revolutionieren

Im digitalen Zeitalter haben neue Technologien wie KI, ML, Augmented/Virtual Reality (AR/VR), Blockchain, IoT, 3D-Druck und Automation den Produktlebenszyklus massiv transformiert und das Konsumentenverhalten drastisch verändert – branchenübergreifend.

In diesem Artikel beleuchten wir Grundlagen und Herausforderungen von AR und seine vielfältigen Industrieanwendungen, speziell in der Fertigung.

Allgemein lässt sich Augmented Reality (AR) als eine oder mehrere Formen immersiver, sensorischer Nutzererfahrungen definieren, die reale Umgebungen und computergenerierte Informationen integrieren.

Welche Arten immersiver User-Experience-Technologien gibt es?

Virtual Reality (VR) versetzt Nutzer über Headsets in eine vollständig künstliche, virtuelle Welt. Ermöglicht Interaktion mit computergenerierter 360-Grad-Realität.

Häufigste VR-Anwendungen: Gaming/Entertainment (Rennspiele, Kriegsimulationen, Sport, Dschungel-Safaris, 5D/7D-Kino).

Augmented Reality (AR) schafft immersive Erlebnisse, indem computergenerierte virtuelle Objekte über Kameras von Smartphones, Tablets, Smart Glasses in die reale Welt eingeblendet werden.

Häufigste AR-Anwendungen: Retail, E-Commerce, Bildung, Medien/Entertainment – für Online-Produkterlebnis, interaktives Lernen, gesteigerte Zuschauerbindung.

Mixed Reality (MR) ist eine fortgeschrittene AR-Version, die reale und virtuelle Welten verschmilzt und Echtzeit-Interaktion ermöglicht.

Häufigste MR-Anwendungen: Medizintechnik (OP-Assistenz), Forensik, Obduktionen.

Bildquelle: Forbes

Welche Technologien werden in Augmented Reality genutzt?

AR erlebbar via Wearable Smart Glasses oder Smartphone/Tablet mit Kamera. Das Gerät nutzt KI, ML, IoT, Data Analytics und computergenerierte virtuelle Objekte, um Nutzer bei komplexen Aufgaben zu unterstützen und Echtzeit-Insights für fundierte Entscheidungen zu liefern.

Use Cases für AR im Smart Manufacturing

AR in Verbindung mit IoT und KI ermöglicht neue Möglichkeiten in Produktentwicklung, Fertigung, Maschinenwartung, Logistik, Kundensupport.

• Produktentwicklung: Technologie, Umweltauflagen, Kundenansprüche fordern kürzere Time-to-Market bei geringeren Kosten. AR in der frühen Entwicklung hilft Designern, Designs virtuell und flexibler von Idee bis Konzept zu iterieren – ohne Rapid-Prototyping-Kosten.
• Fertigung: Von der 1. bis zur 4. industriellen Revolution wuchs die Komponentenzahl tausendfach – Montageprozesse wurden komplexer und fehleranfälliger. AR-geführte interaktive Sprach-Arbeitsanweisungen werden bei komplexer Montage (Smartphones, Flugzeuge) eingesetzt. Prozesse werden schneller und fehlerfreier, ohne extreme Belastung der Arbeiter.
• Maschinenwartung: Höchste Qualitätsansprüche erfordern hochkomplexe Maschinen. Plötzliche Ausfälle verursachen Stillstand und Produktionsverlust. AR reduziert periodische Wartung und Ausfallverluste durch tägliches Echtzeit-Monitoring. Schnelle Diagnostik, Vorhersage von Ausfalltrends, schnellere Reparatur und Recovery.
• Logistik: Lagerkostensenkung im Fokus durch Lieferzeitverluste und Schäden durch falsche Be-/Entladung. AR optimiert Kommissionierung für Lader mit assistiven, interaktiven Sprachführungen zum Auffinden der richtigen Fracht und Platzierung im Fahrzeug.
• Kundensupport: OEM-Vor-Ort-Support erfordert oft mehrere Technikerbesuche für Diagnostik, Ersatzteilbestellung, Austausch/Reparatur – Herausforderung für schnelle Problemlösung. AR-Smart-Glasses bieten technischen Remote-Support in Echtzeit mit personalisierten Anweisungen – schnellere Lösung ohne physischen Besuch.

Herausforderungen der AR-Adoption meistern

AR-Produktentwicklung steht vor vielen Herausforderungen für volles Potenzial. Adoption beschleunigt sich mit Fortschritten in:

1. 5G-Datenkonnektivität: Niedrige Latenz, Echtzeit-Datenübertragung
2. Hochtrainierte KI-Modelle: Je nach Anwendung hochtrainiert für Echtzeit-Interaktion
3. Hochwertige virtuelle Objekte: Realitätsnahe Darstellung aller Details
4. Miniaturisierte, flexible Elektronik: Wearables mit hunderten Komponenten (inkl. Akku) müssen kompakt, leicht, effizient, sicher sein

Bildquelle: Facebook

Beispiel: Facebook und Bosch kooperieren bei Smart Glasses für Massenmarkt – ähnlich Smartwatches –, was Consumer Electronics revolutionieren könnte.