Potenziale von Virtual und Augmented Reality - Serie Unternehmen 4.0 (Teil 2)

In der virtuellen Realität (kurz VR), wird die Wahrnehmung der realen Umgebung des Nutzers durch die einer virtuellen Welt ersetzt. In Augmented Reality hingegen (kurz AR), wird die reale Welt mit zusätzlichen virtuellen Objekten angereichert. In AR wird somit die Realität mit der Virtualität kombiniert, wobei die virtuellen Inhalte in 3D dargestellt werden. Schon seit den 60er Jahren wird in diesem Bereich geforscht wobei „Sutherland’s Datenbrille” als eines der ersten Pionierprojekte genannt werden kann. Diese erste prototypische Brille, welche noch an einem schrankgroßen Computer angeschlossen wurde, wurde zum Aufzeigen von einfachen 3D Umgebungen verwendet. In den folgenden Jahrzenten wurde die Technologie von amerikanischen Konzernen wie NASA und Microsoft stets weiterentwickelt und verbessert. Heutzutage sind die VR-Brille Occulus und die AR-Brille Microsoft HoloLens (2. Generation) die am Markt verbreitesten Head-Mounted-Displays (kopfmontierte Bildschirme). Die Ausstattung des Smart Mini Factory Labors der Freien Universität Bozen verfügt unter anderem über die VR-Brille Oculus Rift und den Helm von Trimble XR10 (welcher die Microsoft HoloLens 2 integriert).

Augmented Reality (AR) in Kombination mit Building Information Modeling (BIM) sind wichtige aufkommende Technologien, um Informationen in Echtzeit, nach Bedarf und ortsbezogen den Mitarbeiter bereitstellen zu können. Die Anwendungsbereiche gehen von der digitalen Fabrikplanung über die Unterstützung der Produktions- bzw. Bauphase bis hin zur Unterstützung der Wartung einer Anlage bzw. eines Bauobjekts.

Die Lehre und Forschung im Bereich VR und AR wird an der Fakultät für Naturwissenschaften und Technik insbesondere vom Juniorprofessor Dr.-Ing. Patrick Dallasega in Zusammenarbeit mit Ing. Andrea Revolti und Ing. Felix Schulze vorangetrieben. Hierbei wird VR im Laufe der Vorlesung “Fabrik und Anlagenplanung” des Bachelorstudiengangs Industrie- und Maschineningenieurwesen L-9 verwendet. Die Studenten planen im Laufe einer Projektarbeit eine Fabrik zur Produktion von Schreibtischen mit Hilfe der digitalen Fabrikplanungssoftware visTABLE®. Anschließend wird die Planung von den einzelnen Gruppen mittels VR validiert, wobei die Stärken und Schwächen von verschiedenen Layoutvarianten bewertet werden.

Im Bereich der Forschung wurden in den letzten Jahren verschiedene anwendungsorientierte Forschungsprojekte mit lokalen Unternehmen durchgeführt. Insbesondere kann das Auftragsforschungsprojekt “Industry4Site” in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Mader GmbH genannt werden, wo der AR-Helm Trimble XR10 zur Unterstützung der Bauausführung eines Mehrfamilienhauses in Südtirol getestet wurde. In Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Novitas-Italia GmbH und den Stadtwerken Brixen (ASM) im Laufe des Auftragsforschungsprojekts “DIGPLAMI (Digital Platform for the Maintenance of Infrastructure Projects)” wurde zudem AR zum Auffinden der Stadt-Leitungsinfrastruktur (z.B. Fernwärmeleitungen) angewandt.

Abbildung: Einsatz von Virtual Reality zur Planung einer Fabrik zur Produktion von Schreibtischen (Vorlesung Fabrik- und Anlagenplanung L-9 UniBz)

Artikel 2

• Einsatz von Augmented Reality am Bau

Autor

Dr.-Ing. Patrick Dallasega - Assistant Professor Industrial Engineering and Automation, Freie Universität Bozen