Augmented Reality – Die Auswirkungen von AR auf die Fertigungsindustrie

Im Zeitalter von Industrie 4.0 setzen viele Hersteller auf verschiedene digitale Lösungen, um ihre Produktion in einem zunehmend wettbewerbsintensiven Markt zu maximieren. Infolgedessen haben Unternehmen begonnen, Augmented Reality (AR) in ihre Betriebsabläufe zu integrieren, was zu einer Steigerung der Produktivität und Effizienz, zu mehr Sicherheit am Arbeitsplatz sowie zu weiteren erheblichen Vorteilen führt.

In diesem Beitrag befassen wir uns eingehend mit dem Einsatz von Augmented Reality in der Fertigung und stellen dabei die wichtigsten Anwendungsfälle vor, bei denen AR Abhilfe schaffen kann, sowie die Vorteile, die diese Technologie für Unternehmen bietet, die an der Spitze der Innovation bleiben wollen.

Augmented Reality umfasst verschiedene Technologien, die dazu beitragen, den physischen Raum, in dem ein Bediener arbeitet, mit virtuellen, computergenerierten Visualisierungen zu verbinden. Diese Visualisierungen unterstützen die Arbeitsweise der Menschen, liefern weitere Informationen zu einem bestimmten Objekt oder Prozess und bieten kontextbezogene Details zu den Vorgängen in ihrer Umgebung.

Laut Statista sollen die Unternehmensausgaben für AR-Brillen von 2 Milliarden US-Dollar im Jahr 2021 auf über 12 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 steigen, wobei sowohl im Verbraucher- als auch im Unternehmenssegment eine deutliche Verbreitung mobiler AR-Anwendungen zu erwarten ist.

Da Unternehmen immer mehr industrielle Anwendungsfälle für Augmented Reality identifizieren, wird es für Hersteller zunehmend wichtiger, diese Technologien einzuführen, um die Vorteile für Produktivität und Effizienz in ihren gesamten Betriebsabläufen zu nutzen.

Augmented Reality sollte nicht mit Virtual Reality (VR) verwechselt werden. Bei Letzterer taucht man mithilfe eines wearable vollständig in eine digitale, audiovisuelle Welt ein. AR hingegen nutzt die reale Welt, überlagert sie mit digitalen Elementen und ermöglicht es den Nutzern, mit ihrer physischen Umgebung zu interagieren.

Trotz des erheblichen Ressourcenaufwands, der für die Einführung von Augmented Reality in der Fertigung erforderlich ist, lässt sich die Technologie auf vielfältige Weise einsetzen, um die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens auf seinem jeweiligen Markt zu steigern.

Der Einsatz von Augmented Reality bietet Fertigungsunternehmen, die diese Technologie richtig anwenden, zahlreiche Vorteile. Zu den wichtigsten Vorteilen der Einführung dieser interaktiven Technologie zählen unter anderem:

Optimierte Produktentwicklung: Bei der herkömmlichen Produktentwicklung kommen zweidimensionale Papierzeichnungen und computergestützte Entwürfe zum Einsatz. Diese Formate eignen sich ideal für die Erstellung von Schemata, in denen die für das Endprodukt erforderlichen Spezifikationen detailliert dargestellt werden. Allerdings liefern diese Formate in der Regel keine visuell genaue 3D-Darstellung des Produkts.

Augmented Reality bietet Herstellern die Möglichkeit, 3D-Bilder über tragbare Geräte zu projizieren, sodass Produktdesigner und wichtige Entscheidungsträger sehen können, wie das Endprodukt aussehen wird, wenn es vom Band läuft.

Vereinfachung komplexer Prozesse: Die meisten Fertigungsprozesse bestehen aus einer Reihe komplexer Schritte, die korrekt ausgeführt werden müssen, um das Endprodukt herzustellen.

Augmented Reality erleichtert die Nachverfolgung dieser komplexen Prozesse, da sie zur Anleitung der Bediener eingesetzt werden kann und es den Mitarbeitern ermöglicht, zu sehen, wie der Prozess in ihrer physischen Umgebung abläuft. Dadurch können Hersteller sicherstellen, dass Montagen einheitlich und effizient durchgeführt werden, wodurch menschliche Fehler reduziert werden, die möglicherweise zu Qualitätsmängeln führen könnten.

Einfachere Fehlerbehebung in der Fertigung: Manchmal kommt es vor, dass Anlagen in der Fertigung ausfallen oder die Produktion ohne erkennbaren Grund zum Stillstand kommt. Die Ursache des Problems zu ermitteln, kann einige Zeit in Anspruch nehmen, wenn der Bediener den genauen Grund für die Störung nicht finden kann.

In solchen Szenarien kann Augmented Reality genutzt werden, um Arbeitsanweisungen und Wartungsdokumente zu ergänzen, indem Bilder auf die Anlagen projiziert werden, die detaillierte Schritt-für-Schritt-Anleitungen zeigen und die Umsetzung von Korrekturmaßnahmen ermöglichen.

Bessere Zusammenarbeit: Dank AR können Bediener vor Ort digital mit physischen Geräten und Maschinen interagieren. Und im aufstrebenden Zeitalter der IoT Geräte und Anlagen lassen sich wearable problemlos über die Cloud verbinden, was einen gesicherten Fernzugriff und eine reibungslose Zusammenarbeit ermöglicht.

So können beispielsweise Ingenieure, die sich nicht vor Ort befinden, bei auftretenden Problemen nahtlos mit den Bedienern im Werk kommunizieren, wodurch das Personal vor Ort mechanische Probleme schnell und effizient beheben kann.

Geringere Betriebskosten: Alle oben genannten Vorteile lassen sich auf einen wesentlichen Vorteil zurückführen – geringere Produktions- und Betriebskosten. Eine optimierte Produktentwicklung, gestraffte Montage und eine einfachere Fehlerbehebung führen letztendlich zu einer Verringerung des Abfallaufkommens in den jeweiligen Abteilungen.

Angesichts der oben genannten Vorteile ist es aus betriebswirtschaftlicher Sicht sinnvoll, interaktive Technologien in den Fertigungsprozess zu integrieren.

So können Unternehmen Augmented Reality in ihren Fertigungsprozessen einsetzen:

1. Geführte Arbeitsabläufe für Bediener: Wie bereits erwähnt, erfordern viele Produkte komplexe Montage . Das Lesen von papierbasierten SOPs und Arbeitsanweisungen kann die Arbeitsabläufe der Bediener unnötig verkomplizieren, den Montage verlängern, die Produktivität verringern und zu Qualitätsmängeln am Produkt führen.

Durch den Einsatz von Augmented Reality können die Mitarbeiter auf einen Blick erkennen, wo jedes Teil hingehört. Darüber hinaus können AR-fähige Wearables noch detailliertere Informationen liefern und die Identifikationscodes der einzelnen Teile anzeigen, um sicherzustellen, dass diese zum gerade zusammengebauten Bausatz gehören.

2. Mitarbeiterschulung: In industriellen Umgebungen kann die Mitarbeiterschulung aufgrund der Komplexität der Arbeit und der Sicherheitsrisiken, die von einigen potenziell gefährlichen Prozessen ausgehen, eine Herausforderung darstellen. Daher kann die Einarbeitung neuer Mitarbeiter mit sicherheitsrelevanten Herausforderungen im Zusammenhang mit bestimmten Aufgaben verbunden sein.

Mit AR-gestützten Schulungsprogrammen können Mitarbeiter jedoch verschiedene Aufgaben sicher ausprobieren, ohne sich gefährlichen Situationen auszusetzen, bevor sie dazu bereit sind. Darüber hinaus bietet Augmented Reality ein interaktiveres Lernerlebnis, wodurch neue und bestehende Mitarbeiter Informationen leichter aufnehmen und behalten können.

3. Wartung und Reparatur: Mit Augmented-Reality-Technologie ausgestattete Wearables ermöglichen es dem Bedienpersonal, den Zustand und die Leistungsfähigkeit der Anlagen auf einen Blick zu beurteilen. Wenn man beispielsweise durch eine AR-Brille auf die Maschine blickt, werden der Betriebsstatus der Maschine und Parameter wie die Temperatur angezeigt.

Darüber hinaus können Wearables Anweisungen anzeigen oder einblenden, die einen Techniker bei der Wartung und Reparatur von Maschinen anleiten, wodurch das Wartungsmanagement für Hersteller optimiert wird.

4. Umrüstung Einrichtungsverfahren: AR-Mobilbildschirme oder Wearables können von Unternehmen genutzt werden, indem sie die Räumlichkeiten in ihren Einrichtungen umgestalten oder regelmäßige Umstellungen vornehmen.

Durch den Einsatz von Augmented Reality können die Entscheidungsträger die Anordnung der Anlagen optimieren, um eine optimale Raumnutzung zu gewährleisten. Dadurch kann die neue Umgebung den Arbeitsablauf, die Produktivität und die Produktionseffizienz verbessern.

Zudem lassen sich Umrüstungen deutlich effizienter durchführen, da intuitive, schrittweise Anleitungen bereitgestellt werden, die genau beschreiben, was zur Vorbereitung auf den nächsten Produktionslauf zu tun ist.

Wie in diesem Beitrag dargelegt, gibt es eine Reihe von Gründen, warum Hersteller den Einsatz von Augmented Reality in ihren Betriebsabläufen in Betracht ziehen sollten. Da Unternehmen weiterhin relevante Anwendungsfälle identifizieren, um ihre verschiedenen Geschäftsprozesse zu optimieren, und da zunehmend in AR-Technologie investiert wird, wird Augmented Reality bald in vielen der führenden Produktionsstätten weltweit zum Alltag gehören.