Augmented Reality: eine Bereicherung in der Fertigung

Beim Begriff „User Experience“ denken die meisten Menschen sofort an die intuitive Bedienbarkeit von Bürosoftware. Aber auch  im Fertigungsbereich können Technologien wie Augmented Reality (AR) Arbeitskräften ein besseres Benutzererlebnis bieten.

Tatsächlich konzentrieren sich Softwareanbieter immer mehr darauf, zunehmend modular aufgebaute und personalisierte Anwendungen zu liefern, die sich an die Bedürfnisse von Kopfarbeitern anpassen lassen. Aber auch für andere Arbeitnehmer ist eine ansprechende User Experience wichtig.

Technologien für Augmented Reality (AR) helfen Arbeitskräften in der Fabrik, produktiver und präziser zu arbeiten – ob in der Produktmontage, bei der Maschinenreparatur oder im Equipment-Service. AR-Werkzeuge, von nicht immersiven Displays bis hin zu immersiven Mixed-Reality-Anwendungen, erobern das Arbeitsumfeld – den Fertigungsbereich, den Außendienst und anderes mehr. Und da diese Anwendungen auf offenen, modularen Plattformen entwickelt werden, ist es durchaus möglich, dass sie bald in zentrale Geschäftssysteme integriert werden.


Die SAP hat ein neues Magazin namens Horizons by SAP ins Leben gerufen, in dem führende Persönlichkeiten aus verschiedenen Unternehmen der Technologiebranche weltweit ihre Vision von der Zukunft der IT beschreiben. Hier legt Brian Ballard, Gründer und CEO von Upskill, dar, wie Technologien für Augmented Reality Arbeitnehmer produktiver machen können.


Um mehr darüber zu erfahren, wie AR Arbeitskräften im Fertigungsbereich ein besseres Benutzererlebnis beschert, sprach Horizons by SAP mit Brian Ballard, CEO von Upskill, dem branchenweit führenden Anbieter von AR-Software.

Dank Gaming-Technologien beflügeln Augmented (AR) und Virtual Reality (VR) die Fantasie. Aber AR-Werkzeuge haben auch eine praktische Funktion am Arbeitsplatz, nicht wahr?

Brian Ballard: Für uns ist dies eine Welt der Wearables, in der AR mit Brillen und visuellen Geräten ein ganz neues Sichtfeld eröffnet. Auch auf Smartphones und Tablets gibt es jetzt eine Art von AR, wobei die Kamera die Welt sieht und der Benutzer Informationen hinzufügt. Es gibt verschiedene Werkzeuge für die verschiedenen Arbeitsbereiche, aber in der Fertigung gewinnt Augmented Reality auf jeden Fall an Bedeutung.

Auf dem Weg zur digitalen Fabrik mit Augmented Reality

Ist das ein Teil dessen, was man gemeinhin als „digitale Fabrik“ bezeichnet?

Ganz genau. AR ist ein Hilfsmittel für die Belegschaft in der Fabrik, im Lager und im Außendienst. Sie ergänzt das Handwerkszeug der Arbeiter um einen besseren Zugriff auf Informationen und um Echtzeitverbindungen mit den umgebenden Systemen. AR wird sich als Kräftemultiplikator für die Belegschaft etablieren. Die neue Art von Informationen wird den Arbeitsplatz revolutionieren, und AR erschließt den Arbeitnehmern diese Informationen.

Welche neuen Entwicklungen gibt es in der Augmented-Reality-Technologie?

Es kommen laufend neue Technologien auf, und zwar bei sowohl Mixed-Reality- als auch Assisted-Reality-Geräten. Microsoft hat kürzlich die neue HoloLens 2 auf den Markt gebracht, eine Mixed-Reality-Datenbrille, die mehr als frühere Generationen für Unternehmen konzipiert ist. Und mehr Komfort bieten die neuen Geräte auch. In gewisser Hinsicht fällt ein größerer Tragekomfort sogar mehr ins Gewicht als manche der technischen Verbesserungen, denn mehr Komfort bringt die Leute dazu, die Geräte intensiver zu nutzen.

Es gibt aber auch viele technische Verbesserungen.

Das ist richtig. Im Assisted-Reality-Bereich halten die Akkus heute deutlich länger, sodass etwa Geräte wie Glass Enterprise Edition den ganzen Tag getragen werden können. Die Hersteller haben mit robusteren Geräten, besseren Kameras und einer ausgereifteren Sprachverarbeitung Anwendungsfälle im Unternehmensbereich ins Visier genommen. Sicherlich können wir mit besseren Sensoren in den Geräten auch eine komplexere serverseitige oder cloudbasierte Verarbeitung integrieren, um das gesamte System weiter aufzuwerten und intelligenter zu machen.

Damit wird die Reichweite der Technologie wirklich viel größer.

Solche Geräte sind auf Bohrinseln, in Lagerhallen und in Fabriken anzutreffen. Die Leute tragen sie täglich den ganzen Tag lang als Teil ihrer Arbeitsausrüstung. Je mehr Unternehmen die Geräte in ihre Arbeitsprozesse einbinden, umso näher rückt eine Belegschaft ohne Schreibtisch. Ich glaube nicht, dass es jemals wieder eine Rückkehr zu der alten papiergebundenen Technologie geben wird.

Das ist eine Investition, mit der sich die Arbeitsbedingungen in der Fertigung verbessern lassen. Sind die CIOs bereit, in eine Technologie für die Arbeitnehmer zu investieren?

Unternehmen müssen mit ihren Mitarbeitern im praktischen Bereich softwarebasiert interagieren. Noch ist das nicht die Norm. In den meisten Unternehmen erhalten Kopfarbeiter Unterstützung in Form von Excel-Tabellen, E-Mail und Textverarbeitungsprogrammen. Doch die Digitalisierung der anderen 50 Prozent der Belegschaft hat in den meisten Fällen keine Priorität. Mit AR ändert sich das. Die CIOs und ihre Kollegen wie Chief Digital Officers (CDOs) müssen sich dessen bewusst sein und einen Plan entwickeln, wie sie zusammen diesen Teil des Unternehmens aufwerten können.

Individuelle Fertigung dank Augmented Reality

Fertigungsunternehmen stellen zunehmend individuelle Produkte her. Das bedeutet mehr Produktvarianten und mehr Komplexität. Wie kann AR die Arbeitnehmer unter diesen Umständen produktiver machen?

Führende Fertigungsunternehmen setzen bereits AR ein, um die Arbeiter nahtlos durch angepasste oder sich verändernde Arbeitsaufgaben zu führen. Hier liegt ein enormes Potenzial für Produktivitätssteigerungen bei immer komplexeren oder angepassten Produkten. Zudem können den Arbeitskräften schneller neue Fähigkeiten und Fertigkeiten vermittelt werden, und auch Strategien für eine weit verteilte, flexible Fertigung lassen sich leichter verwirklichen. Mit AR kann ein straffer digitaler Faden von Daten zwischen Design und Fertigung gespannt werden. Ein Designer kann eine Produktspezifikation ändern und mit einem Mausklick die Informationen direkt an die Mitarbeiter im Fertigungsbereich weitergeben. Davon sprechen wir seit Jahren, aber bisher gab es immer eine Mauer zwischen Systemen und Menschen. Diese ist jetzt endlich eingerissen.

Das klingt so, als würde diese Verbindung die Feedbackschleife zwischen Design und Produktion verkürzen. Fördert AR auch noch auf andere Weise die Zusammenarbeit?

Funktionen des Typs „sieh, was ich sehe“ ermöglichen es Experten, sich die Dinge aus der Perspektive des Benutzers anzusehen. Man stelle sich vor, ein Designer ändert etwas am Design, und der Bediener entdeckt ein Problem. Da beide dasselbe sehen, kann der Designer schnell Änderungen vornehmen und das aktualisierte Design erneut übermitteln. Diese Funktion wird häufig im Außendienst genutzt, sodass ein Außendienstmitarbeiter ein Problem bei einer Reparatur mit einem Experten besprechen und sofort Hilfestellung erhalten kann.

Verändert die Modularisierung die Gestaltung und Verwendung von AR-Technologien?

Auf jeden Fall. Wir denken hier an den Aufbau von Plattformen, um einzelne Arbeitsprozesse zu modularisieren. Mit dem Plattformansatz und darauf aufbauenden modularen Komponenten können Unternehmen Anwendungsmodule nutzen, ohne auf die Sicherheit und Verarbeitungsfunktionen der Plattform zu verzichten.

Integration von AR in ERP- und MES-Systeme

Wird eine stärkere Modularisierung – sowohl von AR als auch von Unternehmenssystemen – Entwicklern helfen, mehr AR und VR in Geschäftsprozesse zu integrieren, beispielsweise in ERP (Enterprise Resource Planning) oder MES (Manufacturing Execution System)?

Das ist die naheliegende Weiterentwicklung der Technologie. In den letzten zehn Jahren bewegten sich Produktivitätssteigerungen im einstelligen Bereich. In Prozessen mit AR dagegen sind durchweg Verbesserungen um 30, 50 und 100 Prozent zu beobachten. Ich denke, dass in der gesamten Weltwirtschaft die Produktivität sprunghaft ansteigen wird, sobald die Technologie weitgehend eingeführt ist.

Was steht derzeit der Integration von AR in ERP- und MES-Systeme im Wege? Wo besteht bei den Softwareunternehmen Verbesserungsbedarf?

Was Assisted Reality betrifft, ist die Integration in diese Systeme ziemlich unkompliziert. Traditionelle Datenstrukturen lassen sich einfach nutzen. In zwei oder drei Jahren, wenn ein größerer Teil des Design- und Entwicklungsprozesses eine 3D-Komponente herausbildet, müssen wir eine Pipeline zwischen Design und Montage in der Fertigung entwickeln. Wie lassen sich 3D-Modelle aufschlüsseln und so präsentieren, dass sie in der Peripherie schnell genutzt werden können? Wir haben uns mit Partnern zusammengetan, um herauszufinden, wie sich Arbeitsabläufe in ein AR-natives Format aufgliedern lassen. Da geschehen sehr spannende Dinge.

Auswirkung von 5G-Netzen

5G-Netze werfen ihren Schatten voraus. Inwiefern werden diese AR voranbringen?

5G wird extrem viel bewirken, vor allem, wenn die nächste Generation von 5G-fähigen Geräten in der Fertigung Einzug hält. Mit 5G wird nicht nur Bandbreite einhergehen, sondern auch eine Servicequalität, die in Fabriken, die auf das Internet der Dinge setzen, entscheidend sein wird. Der Aufbau der Infrastruktur – Chips und Sendemasten – mag ein paar Jahre dauern, aber ich sehe 5G mit Spannung entgegen.

Wie sollten sich Unternehmen in einer modularisierten Welt dem Thema AR-Technologien nähern?

Bei AR gibt es keine Universallösung. Man muss die richtige Kombination von Technologien einsetzen, um die anstehenden Probleme zu lösen. Wir raten immer dazu, zwischen Betriebstechnologie (Operational Technology, OT) und Informationstechnologie (IT) zu unterscheiden. Bei OT geht es darum, die relevanten Anwendungsfälle zu ermitteln. In der IT muss eine gewisse digitale Reife herbeigeführt werden, um die Technologie in großem Umfang nutzen zu können.

Wir beobachten derzeit Pilotimplementierungen, die Fertigungsproblemen Rechnung tragen– etwa der Herstellung besonderer Kabelverbindungen in einem Rechenzentrum. Ist das ein Bereich, in dem AR eingesetzt werden dürfte?

Wir gehen das Thema aus der entgegengesetzten Richtung an. Sich wiederholende Prozesse können ein großartiger Ansatzpunkt für AR sein. Nehmen wir das Beispiel des Rechenzentrums. Kaum jemand kann sich alles merken, was für die Arbeit an den einzelnen Schränken im Rechenzentrum relevant ist. Aber das Unternehmen verfügt wahrscheinlich über detaillierte Aufzeichnungen über den Aufbau und die Wartung jedes einzelnen Servers. Wenn nun diese Informationen den Mitarbeitern vor Augen geführt werden, kann das dazu beitragen, Fehler und Verwirrung im Rechenzentrum zu vermeiden. Eine Technologie, die den Arbeitnehmern den Frust nimmt und ihnen die Arbeit etwas erleichtert, ist eine wunderbare Gelegenheit, den Goodwill zu steigern.

Heißt das, dass Effizienzsteigerungen gar nicht der wichtigste Vorteil AR sind?

Produktivität ist wichtig. Aber unseren Kunden ist es tendenziell wichtiger, dass die Qualität von Anfang an stimmt. Gewährleistungsansprüche gegenüber Fertigungsunternehmen können schnell zweistellige Millionenbeträge erreichen. Wenn sich das Risiko solcher Ansprüche durch eine höhere Fertigungsqualität von Anfang an senken lässt, ist das ein riesiger Vorteil.

Wie bemessen Unternehmen die Rentabilität von AR?

Nehmen wir als Beispiel ein Lager. Dadurch, dass Informationen ins Sichtfeld der Arbeitskräfte gebracht werden und diese nicht mehr die Werkzeuge aus der Hand legen müssen, um Anweisungen zu lesen, kann die Produktivität um 10 bis 20 Prozent gesteigert werden. In Fertigungsunternehmen, die Investitionsgüter herstellen, sorgt AR häufig für eine Produktivitätssteigerung um 30 bis 50 Prozent. Das ist hervorragend! Aber wenn es gelingt, auch nur ein einziges Qualitätsproblem zu vermeiden, wiegt allein diese Ersparnis den Kaufpreis des Systems auf.

Was raten Sie Unternehmen, die den Einstieg in modulare AR-Technologien finden möchten?

Sie sollten das nicht als Experiment betrachten. Stattdessen sollten sie sich auf einen Bereich konzentrieren, in dem ein echter Nutzen für das Unternehmen erreicht werden kann. Manchmal halten Entscheider einen Zeh ins Wasser, aber springen dann nicht hinein, das heißt, sie stellen nicht die richtigen Ressourcen für das Projekt bereit. So kann es passieren, dass das Projekt erst beim fünften, sechsten oder siebten Anlauf richtig läuft. Tatsächlich erzielen Unternehmen tendenziell größere Vorteile mit groß angelegten AR-Projekten als mit kleineren.

Was ist der bessere Ansatz?

Die Unternehmen sollten ein Problem ermitteln, das es zu lösen gilt und bei dem AR hilfreich sein kann. Dabei sollte es sich um ein relevantes Problem handeln, das die Belegschaft, die Produktionssysteme, die IT und die Mobilität betrifft. Wenn Unternehmen von Anfang an wissen, mit wem sie arbeiten sollten, erreichen sie ihre Ziele viel schneller und oftmals auch kostengünstiger als mit einer Reihe von Experimenten, die ins Leere laufen.

Wer sollte zum Team gehören?

Manchmal kommen Verantwortliche aus dem operativen Bereich auf uns zu, etwa Fertigungsbereichsleiter. Wir fragen sie, mit wem sie im IT-Bereich zusammenarbeiten. Wenn sie noch niemanden haben, ermuntern wir sie, Kontakt mit dem CIO-Team aufzunehmen. Tritt ein IT-Team an uns heran, das eine interessante Funktion entwickeln möchte, fragen wir, wer auf der Betriebsseite die Technologie nutzen wird. Die beiden Seiten des Unternehmens werden künftig immer mehr Hand in Hand arbeiten. Wir müssen also dafür sorgen, dass beide Seiten vertreten sind.

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