Anwendungsszenarien von Augmented Reality

Bachelorarbeit von Christopher Rohs

Einleitung:

Das Denken in zwei Richtungen macht einen Wirtschaftsinformatiker aus, ein Verständnis für die Anforderungen der Informatik und der Betriebswirtschaftslehre. Ebenso muss ein Wirtschaftsinformatiker mit den aktuellen Trends in beiden Fachgebieten vertraut und über die neusten Technologien stets informiert sein.

Basierend auf den Anforderungen an einen Wirtschaftsinformatiker habe ich mir das Thema ‘Anwendungsszenarien von Augmented Reality’ für meine Bachelorthesis ausgesucht. Ich habe versucht ein Thema zu finden, das beide Fachgebiete abdeckt und trotzdem nicht veraltet ist. Da ich privat auch sehr an neuen Technologien und Trends im IT- und Wirtschaftsbereich interessiert bin, habe ich gleich das Potenzial von Augmented Reality erkannt. Um mehr über das Thema zu erfahren, den technologischen Aufbau sowie den wirtschaftlichen Nutzen und die Anwendungsgebiete dieser noch relativ unbekannten Technologie, entschloss ich mich, meine Bachelorthesis über dieses Thema zu schreiben.

Das Ziel dieser Arbeit ist nicht nur die technische Funktionsweise und die Komponenten im Detail zu erläutern, sondern, nach einem kleinen Einstieg in die Entwicklung und den Aufbau der Technologie, die Anwendungsfälle zu erklären, in denen Augmented Reality zum Einsatz kommt. Hierbei soll besonders auf den wirtschaftlichen Nutzen eingegangen werden.

Inhaltsverzeichnis:

Textprobe:

Kapitel 4, Anwendungsszenarien von Augmented Reality:

In diesem Kapitel möchte ich wichtige Anwendungsfälle von Augmented Reality in verschiedenen Anwendungsgebieten erläutern.

4.1, Anwendungsgebiete:

Die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung findet in vielen Bereichen Anwendung, ob in der Medizin, beim Militär, in der Industrie, Forschung und Entwicklung, im Edutainment, bei Unterhaltungselektronik, in Service und Sicherheit sowie bei vielen Prozessen in der Wirtschaft. Nachfolgend werde ich einige Anwendungsszenarien aufgeteilt nach Anwendungsbereichen vorstellen um den heutigen und zukünftigen Einsatz von AR-Systemen aufzuzeigen. Besonders möchte ich den Nutzen in den verschiedenen Bereichen durch Augmented Reality darstellen.

4.1.1, Industrie:

In der Industrie kann AR einen erheblichen Nutzen erzielen, zum Beispiel in der Konstruktion, durch Prozessbeschleunigung oder Fehlerverringerung. Dies wirkt sich positiv auf die Qualität und Durchlaufzeiten sowie die Produktionskosten aus.

Unterstützung in der Fertigung – Karosseriebau Als Beispiel möchte ich auf den von Markus Tönnis in seinem Buch ‘Augmented Reality – Einblicke in die Erweiterte Realität’ in Kapitel 5.1 zum Thema Augmented Reality in der Automobilindustrie vorgestellten Anwendungsfall der Prozessoptimierung beim Karosseriebau eingehen. Beim Karosseriebau kommt irgendwann der Arbeitsschritt, in dem die verschiedenen Karosserieteile zusammengefügt werden. Dazu müssen auf die Grundkarosserie Bolzen geschweißt werden. Weichen diese nur wenige Millimeter von der Position ab an der sie sein sollen, passt die ganze Karosserie nicht mehr zusammen und die Bolzen müssen noch einmal abmontiert werden. Um in diesem Prozess Fehler zu vermeiden und die Bolzen exakt platzieren zu können, kann die erweiterte Realität eingesetzt werden.

Im den von Markus Tönnis beschriebenen Beispiel wird ein Augmented Reality-System in der Fertigungshalle installiert. Das Tracking erfolgt über fest montierte Kameras in der Halle und wird durch eine mobile Kamera ergänzt, falls die Bolzenschusspistole an Stellen ist, die nicht durch die Deckenkameras erfasst werden können. Die Erkennung erfolgt über definierte Markerkugeln an der Pistole und an der Karosserie, wodurch den Kameras die genauen Postionen bekannt sind. Nun errechnet das System, in welchem Winkel die Bolzen auf der Karosserie angebracht werden müssen. Durch ein Display an der Bolzenschusspistole wird der Arbeiter erst durch eine Art Kompass zum Schweißpunkt geführt und anschließend erscheint eine Art Wasserwaage, mit der der Monteur sehen kann, in welchem Winkel er den Bolzen schweißen muss. Ebenso evaluiert das System den Vorgang und gibt bei zu großer Abweichung den Befehl den Bolzen nochmal neu zu schweißen.

Vor dem Einsatz einer computergestützten Erweiterung der Realität war dieser Prozess in 2 Schritte geteilt, zuerst musste ein Messarm die Punkte kennzeichnen, danach schweißten die Arbeiter die Bolzen. In beiden Prozessen kam es zu erheblichen Fehlerquoten. Durch das Verwenden eines Augmented Reality Systems konnten beide Prozesse in einen Arbeitsvorgang integriert und die Fehlerquote deutlich gesenkt werden. Ebenso wurde die Durchlaufzeit durch Zusammenlegung der beiden Prozesse beschleunigt. Man kann also durchaus behaupten, dass Augmented Reality bei dieser Aufgabe einen wirtschaftlichen Nutzen bringt, da der Prozess erheblich qualitativ und quantitativ verbessert wurde. Leider sind zu diesem Prozess keine genauen Zahlen vorhanden, mit denen die Verbesserung gemessen werden kann. Aber dass Zeit und Kosten im Prozess durch den Einsatz des Augmented Reality Systems gespart werden, ist ein Fakt. Ich denke, dass der Prozess durch die Zusammenlegung von 2 Arbeitsschritten und den Gebrauch dieser Technologie doppelt so schnell erledigt werden kann und dass die Fehlerquote beim Schweißen der Bolzen nahezu bei Null liegt.