Modular und sicher - das sind zwei wesentliche Anforderungen an eine AR-Plattform für die industrielle Fertigung, die im Projekt secureAR adressiert werden sollen.

Modular und sicher - das sind zwei wesentliche Anforderungen an eine AR-Plattform für die industrielle Fertigung, die im Projekt secureAR adressiert werden sollen. (Bild: Fraunhofer FEP / Claudia Jacquemin)

Fabriken werden in der Zukunft noch flexibler als heute individuelle Einzelprodukte fertigen und eine höhere Wirtschaftlichkeit erzielen müssen – in kurzer Zeit, zu niedrigen Kosten, bei höchster Qualität. Dabei werden die Mitarbeiter durch moderne Assistenzsysteme mit AR (Augmented Reality – erweiterte Realität) bestmöglich unterstützt und in die Produktions- und Serviceprozesse eingebunden. Innerhalb des vom Bundesforschungsministeriums geförderten Projektes secureAR wird eine branchenübergreifende und offene cloudbasierte Serviceplattform für AR mit offenen Industrieschnittstellen entwickelt. Das Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP erforscht innerhalb von secureAR eine neuartige Hardwareplattform für ein AR-Assistenzsystem. Damit soll eine orts- und situationsbezogene Bereitstellung und Visualisierung von Daten in unterschiedlichen Industrieszenarien realisiert werden.

Anpassbar durch modulare Bauweise

„Bisherige AR-Systeme sind vor allem für den Consumer-Markt gedacht und konzipiert", beschreibt Bernd Richter vom Fraunhofer FEP die zentrale Schwachstelle verfügbarer Systeme. Das AR-Assistenzsystems aus secureAR  ist im Gegensatz dazu durch die modulare Aufbauweise einfach an alle industriellen Szenarien anpassbar. "Wir haben dabei auf Ergonomie und Einhaltung der Anforderungen aus der industriellen Fertigung besonderen Wert gelegt. Beispielsweise lässt sich das System problemlos mit der persönlichen Schutzausrüstung, wie einer Stoßkappe, kombinieren“, so Richter, der die Abteilung für Organic Microelectronic Devices am FEP leitet.

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Das System ist mit Kameras ausgestattet, die erkennen, wo sich der Träger im Raum befindet, aber auch Objekte im näheren Umfeld. So können Bedienungsanleitungen oder Informationen von weiteren Personen, die sich nicht vor Ort befinden – z. B. bei der Fernwartung - gezielt angezeigt werden. Die dazugehörige Serviceplattform aus secure AR erfasst Daten entlang der gesamten Wertschöpfungskette von der Planung, über die Produktionsprozesse bis zur Wartung der Anlagen und ermöglicht so eine orts- und situationsbezogene Bereitstellung und Visualisierung der Daten. Das Headset selbst arbeitet mit winzigen OLED-Mikrodisplays, die kaum Strom verbrauchen und kann mit zusätzlichen Sensoren und Schnittstellen erweitert werden.

Das folgende Youtube-Video zeigt die am FEP entwickelten OLED-Mikrodisplays im Einsatz:

Eigene Cloud-Lösung für maximale Datensicherheit

Im industriellen Umfeld müssen solche Daten als Geschäftsgeheimnisse besonders geschützt werden. Aktuell verfügbare AR-Geräte wie Handys, Tablets oder eben Datenbrillen sind permanent mit dem Internet verbunden und können einen solchen Schutz nicht leisten, weil sie mit den gängigen Cloudsystemen ihrer Anbieter direkt verbunden sind.

Für die sichere Erfassung der Daten wird auf dem neuartigen Assistenzsystem das modulare Opensource-Betriebssystem L4Re eingesetzt. Unter konsequenter Beachtung von Daten-, Eigentums- und Persönlichkeitsrechten werden die Daten direkt in die von secureAR entwickelte offene cloudbasierte Serviceplattform übertragen.

Vorstellung der Hardware auf der electronica

Innerhalb des Projektes secureAR wird die Lösung zunächst für den Einsatz in der Elektronik-Fertigung und für den Flugzeugbau optimiert. Partner in dem Projekt sind neben dem Fraunhofer FEP unter anderem die Unternehmen Siemens, Airbus Operations und Gestalt Robotics sowie die TU Dresden. Die Hardwareplattform von secureAR wird auf der Messe electronica (15. bis 18. November 2022 in München) auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand B4.258 vorgestellt.

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