Die mit der Digitalisierung einhergehenden disruptiven Veränderungen betreffen sämtliche Bereiche der Gesellschaft. Hieraus ergibt sich ein Wandel, der zu einer digitalen Ökonomie führt. Neue technologische Entwicklungen, wie z. B. cyber-physische Systeme (CPS), Internet of Things (IoT), hoch entwickelte Robotik, Sensorik, Big Data oder intelligente Software-Systeme führen dazu, dass sich die künftigen Arbeitsabläufe innerhalb von Unternehmen ändern. Begrifflichkeiten wie Virtual Reality (VR) und Augmented Realitiy (AR) haben in diesem Kontext einen hohen Stellenwert. Der Hype Cycle for Emerging Technologies von Gartner (2017) zeigt, dass die innovativen Entwicklungen auf diesem Gebiet in den kommenden Jahren das Produktivitätsplateau erreichen werden.
Im Bereich der industriellen Verwendungsmöglichkeiten ist primär dem Thema Augmented Reality eine große Bedeutung zuzuschreiben. Ausschlaggebend für diese rasante Evolution sind enorme Technologiefortschritte, gereifte Ökosysteme bei der Umsetzung entsprechender Anwendungen und Synergien mit komplettierenden Entwicklungen wie IoT sowie Machine Learning (ML), wodurch eine zunehmende Verschmelzung der realen und virtuellen Welt stattfindet.
Eine Realisation dieser Technologie kann durch den Einsatz von Augmented-Reality-Brillen erfolgen. Dabei werden den Mitarbeitenden virtuelle, kontextbezogene Informationen im Sichtfeld bereitgestellt. Eine Wahrnehmung der realen Umgebung bleibt bei dieser Anwendungsform weiterhin erhalten.
Im Kontext der Industrie 4.0 entstehen im unternehmerischen Umfeld eine Vielzahl an Einsatzbereichen. Zukünftig wird dem Equipment im Zusammenhang mit Smart Maintenance eine hohe Relevanz beigemessen. Dabei bleiben die konventionellen Bereiche der Instandhaltung bestehen, müssen jedoch um technologische Ansätze, wie z. B. mobile Applikationen, Big Data und IoT, ergänzt werden. Die Verwendungsmöglichkeiten von AR-Brillen liegen diesbezüglich in der Schritt-für-Schritt Anleitung, Fernwartung und Schulung von Fachkräften. Die Durchführung einer situationsbezogenen SWOT-Analyse ermöglicht eine Evaluation des entstehenden Potentials. Eine Erfassung der durch Literaturrecherche ermittelten Kriterien bildet die Voraussetzung für eine Ableitung der strategischen Handlungsempfehlung.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Technologien
2.1 Virtual Reality
2.2 Augmented Reality
2.3 Mixed Reality
3 Augmented-Reality-Brillen
3.1 Head-Mounted Displays
3.2 Hardwareunterschiede
3.2.1 Displayaufbau
3.2.2 Realitätswahrnehmung
4 Instandhaltung
4.1 Klassische Instandhaltung
4.2 Smart Maintenance
5 AR-Brillen in der Smart Maintenance
5.1 Einsatzbereiche
5.2 Potenzialanalyse
5.2.1 Durchführung
5.2.1.1 Stärken (Strengths)
5.2.1.2 Schwächen (Weaknesses)
5.2.1.3 Chancen (Opportunities)
5.2.1.4 Risiken (Threats)
5.2.2 Strategieableitung
6 Zusammenfassung/Fazit
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit evaluiert das Potenzial von Augmented-Reality-Brillen für den Einsatz in der Smart Maintenance. Dabei wird untersucht, wie durch den Einsatz dieser Technologie Instandhaltungsprozesse in einer digitalen Industrieumgebung effizienter gestaltet und optimiert werden können.
- Grundlagen zu Virtual, Augmented und Mixed Reality
- Technologische Charakteristika von AR-Datenbrillen (HMDs)
- Vergleich von klassischer Instandhaltung und Smart Maintenance
- Einsatzszenarien von AR-Brillen in der industriellen Wartung
- SWOT-Analyse zur Evaluierung der Potenziale, Risiken und Strategieableitung
Auszug aus dem Buch
3.1 Head-Mounted Displays
Head-Mounted Displays beschreiben grundsätzlich eine am Kopf angebrachte Anzeige. Mobile Visualisierungs- und Interaktionssysteme werden dabei in Form einer Datenbrille oder eines Helms getragen (Grimm et al., 2013). Bereits 1968 entwickelte Ivan Sutherland das erste, voll funktionsfähige HMD. Dabei handelte es sich um eine Art Bildschirmbrille, welche durch Tracking-Systeme die Kopfbewegungen des Menschen mechanisch gemessen hat (Bühl, 1997). Das Gerät war derartig schwer, dass es nicht durch die Person getragen werden konnte, sondern mit Hilfe einer Vorrichtung an der Raumdecke befestigt wurde. Aufgrund der Bauweise entstand die Bezeichnung „Sword of Damocles“ (Butz & Krüger, 2017).
Im Kontext des technologischen Fortschritts verringert sich der Umfang an prinzipiellen Bestandteilen. Moderne HMDs bestehen aus miniaturisierten Displays, davorliegenden optischen Baugruppen, einer integrierten HMD-Elektronik, Schnittstellen zur Datenübertragung und einer Haltevorrichtung der verbauten Komponenten (Grimm et al., 2013; Theis et al., 2013). Ziel ist eine möglichst große Sichtbereichsabdeckung sowie eine Reaktion auf Kopf und Körperbewegungen nahezu in Echtzeit, wodurch die kontinuierliche Darstellung virtueller Informationen ohne Blickabwendung von der Umwelt möglich ist (Melzer, 2017; Theis et al., 2013).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die digitale Transformation ein und verortet das Thema Augmented Reality im Kontext der Industrie 4.0 und der Instandhaltung.
2 Technologien: Das Kapitel definiert die Begriffe Virtual Reality, Augmented Reality sowie Mixed Reality und grenzt diese anhand des Realitäts-Virtualitäts-Kontinuums voneinander ab.
3 Augmented-Reality-Brillen: Hier werden technische Grundlagen von Datenbrillen erläutert, insbesondere der Aufbau von Head-Mounted Displays und Unterschiede in der Hardware.
4 Instandhaltung: Dieses Kapitel stellt die konventionelle Instandhaltung dem modernen Konzept der Smart Maintenance gegenüber, welches durch Digitalisierung und Vernetzung geprägt ist.
5 AR-Brillen in der Smart Maintenance: Hier werden konkrete Einsatzszenarien für Datenbrillen in der Wartung analysiert und eine fundierte SWOT-Analyse zur Potenzialbewertung durchgeführt.
6 Zusammenfassung/Fazit: Das Kapitel fasst die zentralen Erkenntnisse der Arbeit zusammen und gibt einen Ausblick auf die zukünftige Bedeutung innovativer Technologien in der Mensch-Maschine-Interaktion.
Schlüsselwörter
Smart Maintenance, Augmented Reality, Datenbrillen, Industrie 4.0, Instandhaltung, Head-Mounted Display, SWOT-Analyse, Digitalisierung, Effizienzsteigerung, Fernwartung, Prozessoptimierung, Wearables, virtuelle Realität.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht den Einsatz und das Potenzial von Augmented-Reality-Brillen (Smart Glasses) im industriellen Instandhaltungsbereich, bekannt als Smart Maintenance.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind die technologischen Grundlagen von AR-Systemen, der Wandel der Instandhaltung durch Industrie 4.0 sowie die Bewertung von Chancen und Risiken beim Einsatz von Datenbrillen.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist die Evaluation des Nutzens von AR-Brillen für Wartungsprozesse, um durch eine SWOT-Analyse strategische Handlungsempfehlungen für Unternehmen abzuleiten.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer Literaturrecherche und der Durchführung einer situationsbezogenen SWOT-Analyse, um Stärken, Schwächen, Chancen und Risiken der Technologie zu systematisieren.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die technologische Begriffsdefinition, die Abgrenzung der Hardware, die Gegenüberstellung von klassischer Instandhaltung zu Smart Maintenance sowie die detaillierte Potenzialanalyse.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Smart Maintenance, Augmented Reality, Instandhaltung 4.0, Datenbrillen, Effizienz, Prozessoptimierung und Industrie 4.0.
Warum ist die Ergonomie bei Datenbrillen ein kritischer Faktor?
Wie in Kapitel 5.2.1.2 erläutert, können physische Beschwerden wie Kopfschmerzen, Nackenverspannungen oder Augenmüdigkeit durch HMD-Nutzung die Akzeptanz und Nutzbarkeit der Technologie im Arbeitsalltag beeinträchtigen.
Welche Rolle spielt die SWOT-Analyse für die Strategieableitung?
Sie dient als Diskussionsbasis, um die identifizierten Stärken (z. B. technischer Fortschritt) gezielt mit den Chancen (z. B. Effizienzsteigerung) zu verknüpfen, um die Implementierung in Unternehmen zu fördern.
- Arbeit zitieren
- Michael Poiger (Autor:in), 2020, Smart Maintenance. Evaluation des Potenzials von Augmented-Reality-Brillen in der Instandhaltung, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1174143
