AcRoSS (AR-basierte Produkt-Service-Systeme)

Technologieprogramm Smart Service Welt I

Augmented Reality für die Industrie nutzbar machen

AcRoss
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Kurzsteckbrief

In der Industrie können viele Tätigkeiten durch Augmented Reality (AR) unterstützt werden. Dabei wird die wahrgenommene Realität des Anwenders mit kontextspezifischen Informationen angereichert. Dies erfordert ein funktionierendes Zusammenspiel von AR-fähigen Geräten (z.B. Datenbrillen) mit Anwendern, IT-Systemen und der Produktionsumgebung. AcRoSS will AR für Unternehmen unterschiedlicher Größen und Branchen zugänglich machen. Dazu wird eine Plattform entwickelt, auf der alle nötigen Daten ausgetauscht und unterschiedliche AR-Services bereitgestellt werden. Durch die Offenheit und Erweiterbarkeit der Plattform können auch Dritte an der Entwicklung neuer AR-Services partizipieren und mitwirken.

Problemstellung

Augmented Reality (AR)-Anwendungen gewinnen beispielsweise bei Produktinformationen, Spielen oder Navigationsanwendungen zunehmend an Bedeutung. In der Industrie beschränkt sich der Anwenderkreis derzeit jedoch vor allem auf Großunternehmen mit bedeutendem Forschungsbudget. Der hohe Entwicklungsaufwand erschwert es insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen (KMU), die Potenziale von Augmented Reality zu nutzen. Zur Erstellung und Konfiguration individueller AR-Services fehlt es derzeit an einer übergreifenden Systematik und Instrumenten.

Bestehende Entwicklungsumgebungen für AR-Anwendungen setzen meistens eine hohe Entwicklerexpertise voraus oder sind auf einzelne Funktionen wie die Einblendung von Inhalten beschränkt. Software-Bausteine für die Programmierung von AR-Funktionalitäten wie Kontexterkennung, Nutzerinteraktion oder Objektverfolgung sind nicht standardisiert und damit nur auf bestimmter Hardware,
z. B. Datenbrillen eines bestimmten Herstellers, einsetzbar und können nicht miteinander kombiniert werden.

Ziele

Ziel von AcRoSS ist es, speziell KMU eine einfachere Entwicklung und Nutzung von AR-Technologien zu ermöglichen. Dafür werden eine Service-Plattform und wiederverwendbare, modular kombinierbare Service-Bausteine entwickelt. Mit diesen können AR-Services zeit- und kosteneffizient entwickelt werden. Über die Plattform können alle nötigen Daten zwischen den verwendeten AR-Geräten (z. B. Datenbrillen oder Tablets), Produktions- und Logistiksystemen sowie unternehmensinternen Software-Anwendungen abgerufen, ausgetauscht und miteinander vernetzt werden.

Durch die Entwicklung individueller AR-basierter Services sollen den KMU auch Wege zu neuen Geschäftsmodellen aufgezeigt werden.

Technologien und Herausforderungen

Die zu entwickelnde AR-Service-Plattform besteht aus zwei Bereichen: Im sogenannten Bibliotheksbereich werden AR-Bausteine, z. B. zur Positionserkennung oder Gestensteuerung, bereitgestellt und können zu einer AR-Applikation zusammengestellt werden. Daneben ist eine Laufzeitumgebung integriert, in der die AR-Applikationen kundenindividuell ausgeprägt (z. B. durch Verknüpfung mit spezifischen Daten und Modellen) und damit zu lauffähigen AR-Services zusammengesetzt werden.

Eine Herausforderung ist dabei die Verbindung mit unterschiedlichsten Softwaresystemen und Maschinen, die mit den AR-Services zusammenarbeiten sollen. Die Plattform muss dabei benutzerfreundlich gestaltet sein, um eine einfache Konfiguration neuer Services zu ermöglichen. Ein wichtiger Aspekt ist zudem das Thema Sicherheit: Zum einen müssen entsprechende rechtssichere Lösungen für den Umgang mit den durch AR-Geräte erfassten personenbezogenen Daten erarbeitet werden. Gleichzeitig müssen Konzepte für die IT-Sicherheit der Plattform erarbeitet werden, damit ein Datenaustausch tatsächlich nur mit authentifizierten und autorisierten Systemen, Geräten und Nutzern stattfinden kann.

Anwendungen

Mit den AR-basierten Services können Unternehmen sowohl ihre internen Prozesse verbessern, als auch ihr Angebot (z. B. die Entwicklung und den Vertrieb von Maschinen) um zusätzliche Dienstleistungen erweitern. So lassen sich etwa durch kontextabhängige Einblendungen bestimmte Arbeitsschritte beschleunigen, Schulungsaufwände reduzieren und Wartungsprozesse vereinfachen. Auch Dokumentationsverfahren können automatisiert und Fehler durch Quittierung und visuelle Kontrolle von Arbeitsschritten vermieden werden. Erste Pilotvorhaben des Projekts sind im Bereich Druckmaschinenproduktion geplant.

Innovation

Mit AcRoSS wird das Zusammenspiel von AR-fähigen Geräten mit Anwendern, IT-Systemen und der Produktionsumgebung harmonisiert und die Erstellung von AR-Anwendungen vereinfacht. Damit wird auch kleinen und mittleren Unternehmen ein Zugang zu neuen digitalen Technologien (wie z. B. der AR-Technologie) ermöglicht.
Durch den plattformbasierten Ansatz können vordefinierte AR-Services bereitgestellt sowie vielfältige neue AR-Anwen- dungen und -Dienstleistungen auch von Drittanbietern angeboten werden.

Konsortialpartner

Fraunhofer-Einrichtung für Entwurfstechnik Mechatronik IEM (Konsortialführer); Atos IT Solutions and Services GmbH; DAI-Labor der Technischen Universität Berlin; Krause-Biagosch GmbH; Ubimax GmbH

Ansprechpartner

Fraunhofer-Einrichtung für Entwurfstechnik Mechatronik IEM


Dr.-Ing. Harald Anacker

Homepage: AcRoSS