Assistenzsysteme zur Unterstützung der Fertigung, Montage und Qualitätssicherung sind derzeit in KMU wenig verbreitet. Um zukünftig Mitarbeiter in der Produktion durch moderne Technologien zu unterstützen, „bedarf es insbesondere neuer mobiler Lösungen, die überall in den Unternehmen eingesetzt werden können und nicht an stationäre Arbeitsplätze gebunden sind“, erläutert Professor Carsten Röcker, Projektleiter und Vorstand am inIT, den Forschungsansatz.
Hier setzt das Forschungsvorhaben „MARI“ an: Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie und Forschung entwickeln und evaluieren die Lemgoer Wissenschaftler dabei den Prototypen eines modularen und intelligenten Augmented Reality (AR)-basierten Assistenzsystems für mobile Anwendungsszenarien in kleinen und mittelständischen Unternehmen.
Augmented Reality, die „erweiterte Realität“, biete laut Röcker Beschäftigten eine Möglichkeit, „um bei der technologischen Entwicklung und den wachsenden Anforderungen in der digitalen Fabrik Schritt halten zu können“. Die reale Welt wird dabei mit digitalen Objekten überlagert – etwa mit Hilfe von Projektionen oder AR-Brillen. Nachdem sich die Lemgoer Forscher bereits intensiv mit Assistenzsystemen an stationären Handarbeitsplätzen beschäftigt haben, wollen sie nun neue mobile Interaktionstechnologien realisieren.
Zum Ziel des Forschungsvorhabens sagt Röcker: „Das zu entwickelnde System wird mobil sein und ist dadurch für viele Anwendungsszenarien geeignet. Indem es neue Tätigkeiten bereits während der einmaligen Durchführung erlernt und ein breites Spektrum industrieller Tätigkeiten abdeckt, können die Beschäftigten auch mittels Künstlicher Intelligenz unterstützt werden.“
Flexible Kombination der Module ermöglicht anwendungsbezogene Interaktion
Der modulare Aufbau ermöglicht eine einfache und schnelle Anpassung des Systems an verschiedene Tätigkeiten in der Fertigung, Montage oder Qualitätssicherung. Das System kann durch die integrierte Sensorik Arbeitstätigkeiten multimodal erkennen, analysieren und hieraus Modelle für die zukünftige Assistenz von manuellen Tätigkeiten bilden. Durch den modularen Aufbau lassen sich so auch verschiedene Komponenten zur Interaktion je nach Anwendung kombinieren. „Über eine generische Schnittstelle können verschiedene Interaktionsgeräte angeschlossen werden, wie Wearables, AR-Datenbrillen oder Eyetracker, die untereinander kombiniert werden können“, erläutert Röcker das Vorgehen.
Beschäftigte könnten so die für den aktuellen Anwendungsfall passenden Interaktionsgeräte nutzen: Beispielsweise kann von einem Tablet mit Projektion auf eine AR-Brille gewechselt werden, wenn etwa freie Hände zur Reparatur einer Anlage benötigt werden. Röcker resümiert: „Unsere Vision ist Wissenstransfer und eine Erleichterung von Arbeitsschritten, beispielsweise bei der Fehleranalyse und Wartung von Anlagen.“
Die Unterstützung und Fehlerreduktion bei der Montage sowie kurze Anlernzeiten seien nur einige Vorteile von computergestützten Assistenzsystemen, um den Menschen in der digitalen Fabrik der Zukunft zu unterstützen. Für die Lemgoer Wissenschaftler sind intelligente Assistenzsysteme der Schlüssel, um die steigende Komplexität der Anlagen für Menschen handhabbar zu machen. Seit Jahren forschen sie intensiv zum Themenfeld Mensch-Maschine-Interaktion für die Industrie 4.0.
Über MARI
Der Projektname MARI steht für "Augmented-Reality-Assistenzsysteme für mobile Anwendungsszenarien in der Industrie“. Als Kooperationspartner sind neben dem Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der Hochschule OWL die Unternehmen Bosch Rexroth AG und Wassermann Technologie GmbH am Forschungsvorhaben beteiligt. Das Fraunhofer-Anwendungszentrum IOSB-INA unterstützt das Projekt wissenschaftlich. Gefördert wird das Forschungsvorhaben vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 450.000 Euro über eine Projektlaufzeit von vier Jahren. Das inIT forscht seit 2009 unter dem Dach des Forschungs- und Entwicklungszentrums CENTRUM INDUSTRIAL IT (CIIT) gemeinsam mit Partner aus Industrie und Wissenschaft an Lösungen für die Fabrik der Zukunft.