Intelligente Systeme zur Personal-Unterstützung

Sieben österreichische Unternehmen stellen sich im Rahmen eines gemeinschaftlichen Forschungsprojekts einer Herausforderung: die Entwicklung intelligenter Assistenzsysteme für die Industrie. Augmented Reality und Datenbrillen sind hier Schlüsseltechnologien. [...]

Die neuen Assistenzsysteme, kurz Assist 4.0 genannt, sollen den Einsatz von Produktions- und Service­mitarbeitern revolutionieren: Ein zentrales Softwaresystem in Kombination mit modernen End­geräten wie Tablets, Smartphones oder Datenbrillen unterstützt das Servicepersonal situationsangepasst mit Informationen und visualisierten Daten, um Servicefälle besonders effektiv und effizient abzuwickeln.

Durchgeführt wird das Projekt unter der Leitung von KNAPP in Zusammenarbeit mit AVL List, evolaris next level, Infineon Technologies Austria, der Paris-Lodron-Universität Salzburg, Research Studios Austria Forschungsgesellschaft und XiTrust Secure Technologies.

SECHS ANWENDUNGSFÄLLE
Im Zuge des Forschungsprojekts ­Assist 4.0 werden insgesamt sechs ­Anwendungsfälle konzipiert, umgesetzt und evaluiert, die auf Basis spezieller Anforderungen der Industriepartner erhoben wurden. Bei einer Projektlaufzeit von rund 2,5 Jahren soll es bis Ende 2015 einen Prototyp geben. Das Projekt mit einem Budget von rund drei Millionen Euro wird von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft mit 1,8 Millionen Euro gefördert.

„Bei allen Industriepartnern gab es bereits Überlegungen zu neuen Servicelösungen unter Einbindung moderner Endgeräte. Die Idee zu dem gemeinschaftlichen Forschungs­projekt ist unter anderem im Styrian Service Cluster beim gemeinsamen Wissens- und Erfahrungsaustausch entstanden. KNAPP und AVL sind Gründungsmitglieder dieser Service-Plattform“, erklärt Kajetan Bergles, Service Development Manager bei KNAPP und Sprecher des Styrian Service Clusters.

Assistenzsysteme in der Industrie 4.0 sind mobil und personalisiert. In einer intelligenten Produktion werden Menschen und Maschinen so selbstverständlich miteinander kommunizieren wie in einem sozialen Netzwerk. Die zunehmende Vernetzung von Produktionsabläufen erfordert in Zukunft auch intelligente Systeme und kontextabhängige Informationsbereitstellung zur Unterstützung von Mitarbeitern.

ECHTZEITFÄHIGES ABBILD
Der Einsatz von moderner Informations- und Kommunikationstechnologien erlaubt ein echtzeitfähiges Abbild der Produktion, eine dezentrale Steuerung der Prozesse und gezielte Prognosen. Künftig müssen industrielle Assistenzsysteme mobil, lokationsbasiert und personalisiert sein sowie die Fähigkeit besitzen, sich dem jeweiligen Umfeld oder Kontext anzupassen.

Lokationsbasierte industrielle Assistenzsysteme müssen eine eindeutige räumliche und zeitliche Identifikation von Objekten und Personen im Produktionsablauf ermöglichen (unter anderem durch Indoor GPS, RFID-Systeme, Ultra Infrarot oder optische Bild- und Objekterkennung). Dadurch können die Mitarbeiter situationsangepasst mit jenen Informationen versorgt werden, die für die effiziente Durchführung der Arbeit benötigt werden.

AUGMENTED REALITY UND DATENBRILLEN
Die Spannweite der Nutzung unterschiedlicher Interaktionsmöglichkeiten und Interfaces ist groß. Durch den Einsatz von beispielsweise Augmented-Reality-Technologien können Techniker mit Hilfe von visuellen Anweisungen während der Durchführung von Wartungs- oder Reparaturarbeiten geführt werden – durch die Verwendung von Datenbrillen oder Head-up-Displays bleiben dabei beide Hände frei.

Unter Augmented Reality (erweiterter Realität) versteht man die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung. Diese Information kann alle menschlichen Sinnesmodalitäten ansprechen. Häufig wird jedoch unter erweiterter Realität nur die visuelle Darstellung von Informationen verstanden, also die Ergänzung von Bildern oder Videos mit computergenerierten Zusatzinformationen oder virtuellen Objekten mittels Einblendung/Überlagerung. Bei Fußball-Übertragungen ist erweiterte Realität beispielsweise das Einblenden von Entfernungen bei Freistößen mithilfe eines Kreises oder einer Linie. Die Anleitung kann entweder über multimediale Inhalte oder aber über Echtzeit-Anweisungen von Backoffice-Experten abgerufen werden.

Auch im Bereich Training und Weiterbildung, wie etwa in Form von „Training on the Job“, werden mobile Technologien zukünftig einen wesentlich höheren Stellenwert einnehmen. Dafür müssen alle notwendigen Daten und Informationen in der richtigen Qualität aufbereitet sein, kontextbezogen ausgeliefert werden und über Sprache, Gesten oder Touch-Oberflächen navigierbar sein.

„Assist 4.0 hat eine flexible, kontextabhängige Lösung im Fokus. Teilweise kann das Smartphone für Produktionsmitarbeiter durchaus ausreichend sein, um die richtigen Entscheidungen zu treffen oder ein Problem beheben zu können. Im Zuge einer geplanten Wartungstätigkeit wird vielleicht ein Tablet zum Einsatz kommen. Und wenn der Techniker gezielte Informationen und gleichzeitig beide Hände benötigt, ist wohl eine Datenbrille inklusive Augmented Reality das Ausgabemedium der Wahl“, so Peter Brandl, Asssit-4.0-Projektleiter bei evolaris.

ANWENDERFREUNDLICHKEIT IM FOKUS
„Bei dem Projekt steht für uns der Mensch im Mittelpunkt. Wir legen großen Wert auf eine benutzerfreundliche Anwendung, die breite Akzeptanz findet und maximale ­Unterstützung im Arbeitsalltag bietet. Datenbrillen mit Augmented Reality sind vielfältig einsetzbar und für uns kein Neuland. Wir haben bereits vor einigen Jahren eine Softwarelösung mit passender Datenbrille zur manuellen Kommissionierung auf den Markt gebracht“, meint Peter Stelzer, Leiter des Business Center Vision bei KNAPP und hauptverantwortlicher Projektleiter von Assist 4.0.

„Durch den Einsatz dieser Technologie kann sich der Mitarbeiter ohne Einschränkungen durch das ganze Lager bewegen. Benötigte Informationen werden ihm in der richtigen Qualität, zur richtigen Zeit, am richtigen Ort bereitgestellt. Bei unserem Forschungsprojekt Assist 4.0 wollen wir eine präventive und zugleich reaktive Wartungs- und Serviceunterstützung entwickeln“, ergänzt Stelzer. (pi/aw)