Virtual Reality: Industrie mit neuen Augen

Virtual Reality an sich ist ein alter Schuh: Schon in den Achtzigern wollte die Technik durchstarten. Noch fehlte aber schlicht die richtige Technik. Heute ist das anders. VR-Brillen bieten nicht nur zahlreiche Anwendungen für Konsumenten, sondern können auch in Produktivumgebungen eingesetzt werden. So kann die Industrie von der neuen Technik profitieren.

Virtual Reality bietet völlig neue Möglichkeiten. Statt normaler Videos bietet sich die Möglichkeit, die eigene Produktionsstätte in einer virtuellen Sphäre darzustellen. Potenzielle Kunden können sich das Firmengelände, die eingesetzten Maschinen oder bereits hergestellte Produkte virtuell in realer Größe ansehen. Das sorgt für ein größeres Engagement, einen 'Aha'-Effekt und letzten Endes mehr abgeschlossene Verträge.

Eine der Virtual Reality erfolgreich einsetzenden Firmen in der Metall-Branche ist Aurubis. Auf der wire & Tube stellte der international tätige Konzern ihre eigene Produktionsstraße mithilfe von VR-Brillen vor. Neben dem Werk wurde auch das Versandlager gezeigt. Eine Sprecherstimme erklärte die genauen Schritte innerhalb der Fertigung, sodass auch Laien der Prozedur folgen konnten. Durch den Einsatz von Virtual Reality konnte Aurubis die Kunden näher an das Geschehen bringen und Abläufe detailliert erklären.

Auch Firmen wie Boeing setzen auf die VR-Technik: In speziellen Anwendungen ist es möglich, die von Boeing produzieren Flugzeuge virtuell zu betrachten. Mit einfachen Handbewegungen lassen sich ganze Turbinen in der Explosionsdarstellung betrachten - und das hilft nicht nur beim Marketing, sondern auch der Produktentwicklung.

Schon der 3D-Druck brachte eine enorme Entlastung für die Entwicklungsabteilung. Additive Verfahren erlaubten erstmals das sogenannte "Rapid Prototyping". Durch den Einsatz von VR-Brillen lässt sich die Geschwindigkeit weiter erhöhen: Anstatt auf den fertigen Druck warten zu müssen, erscheint das erstellte Objekt direkt im dreidimensionalen Raum. Die Konzeptionsphase lässt sich so verkürzen. Zusätzlich lassen sich Elemente in der virtuellen Welt animieren, sodass Betriebsabläufe optisch direkt analysierbar sind. Fehler fallen vor dem kompletten Zusammenbau auf, eine neue Iteration der Einzelteile ist schneller geschaffen als beim Rapid Prototyping.

Zahlreiche Tools ermöglichen die gezielte Bearbeitung der Objekte in der virtuellen Umgebung. Dieses Verfahren ist intuitiver als das Prototyping in 2D-Programmen am Computer. Die Entwickler können ohne großen Zeitaufwand verschiedene Skizzen anfertigen, Konzeptphasen werden kürzer. Die erstellten Prototyp-Dateien sind kompatibel mit bereits im Workflow benutzten Programmen.

Das Prototyping lässt sich direkt mit digitalen Statik-Berechnungen verbinden. Zusatzprogramme erlauben es, direkt ein grafisches Overlay für Belastungen, Luftwiderstand oder ähnliches einzubinden. Dadurch lassen sich Schwachstellen direkt optimal verbessern.

Vor allem Augmented Reality ist einer der Hoffnungsträger der Industrie: Im Gegensatz zu VR setzt AR auf die Addition von digitalen Bildobjekten auf die echte Welt. Dadurch lassen sich Overlays auf echte Produkte setzen, ohne dass Nutzer den Blick für das Wesentliche verlieren. Für den Consumer-Markt gibt es etwa erste Navigations-Programme, die Kunden zum nächsten Café führen.

Augmented Reality bietet auch für Unternehmen zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. Zum Einsatz kommt die Technik etwa schon bei der Deutschen Telekom. Für die Einrichtung eines komplizierten Schaltkastens zeigt eine AR-Brille an, an welcher Stelle welches Kabel eingesteckt werden muss.

Das Konzept lässt sich erweitern: Neben Schaltschränken könnte der Produktionsprozess eines ganzen Autos in Augmented Reality erklärt werden. Mit dem digital gezeigten Wissen wären sogar Laien in der Lage, an der richtigen Stelle die richtige Schraube mit dem richtigen Drehmoment anzuziehen.

Auch Warenlager profitieren von der Technologie. Die Zusammenstellung vom Inhalt für Pakete wird durch eine digitale Packliste vereinfacht, die die ganze Zeit im Augenwinkel der Mitarbeiter zu sehen ist. Zusätzlich lassen sich die Positionen verschiedener Produkte definieren, sodass die Brille den Mitarbeiter bis zum richtigen Fach im richtigen Gang führt.

Die neuen Technologien sind in der Anschaffung relativ teuer, vor allem mit passend abgestimmter Software. Trotzdem amortisiert sich die Investition wieder. Nach Entwicklungs- und Einarbeitungszeit stehen die digitalen Werkzeuge jederzeit zur Verfügung und können produktiv und intuitiv eingesetzt werden.

Auch in der Lehre hat Virtual Reality seine Vorzüge: Der gezielte Einsatz der Technologie spart Materialien ein, die in der Praxis benötigt worden wären. Auszubildende oder Studierende können sich die modellierten Ergebnisse durch die 3D-Ansicht besser vorstellen. Ein Monitor vermittelt die Größe und Verhältnisse nicht so sehr, wie eine VR-Brille es kann. Bevor es an ein echtes Werkstück geht, kann zum Beispiel die Funktion einer CNC-Fräse zunächst virtuell erklärt werden. So lassen sich von Anfang an Defekte, etwa durch zu hohen Vorschub, vermeiden.

Die Anwendungsfelder der AR- und VR-Technologie sind selbst in der Metall-Branche vielfältig. Der Einsatz der neuartigen Brillen setzt sich derzeit erst langsam durch. Das liegt zum einen an den hohen Anfangsinvestitionen. Eine zusätzliche Barriere ist die Einbindung in altbewährte Prozesse. Hier müssen Vorreiter der Branche die Effektivität von virtuellen Einblendungen bestätigen. Ähnliche Probleme gibt es im Lehrsektor. Mediziner lernen im Studium bereits mit VR-Brillen. Bis der Trend bei Ingenieuren ankommt, wird sich die Technik noch etwas weiterentwickelt haben und Preise gesunken sein.

Redaktion: Mika Baumeister