Spielend in die vierte industrielle Revolution (FOTO)
(ots) -
Die Fabriken der Zukunft sind hochautomatisiert und vernetzt.
Einen wichtigen Beitrag dazu leisten Applied Interactive Technologies
wie 3-D-Simulationen, Virtual Reality und Serious Games. Das
Potenzial von interaktiven Anwendungen aus der
Computerspieltechnologie ist auch Thema der diesjährigen Serious
Games Conference im Rahmen der CeBIT.
Die erste industrielle Revolution brachte die Dampfmaschine, die
zweite die Elektrizität, die dritte die Computer. Auf die vierte
warten wir im Moment, ihre zaghaften Anfänge sind bereits zu sehen.
Im Mittelpunkt steht die vernetzte Fabrik im ständigen Kontakt mit
Maschinen und Waren. Die Hoffnung: Die Produktion 4.0 wird flexibler,
schneller und effizienter als je zuvor. Nicht weniger die Zukunft des
Industriestandorts Deutschland soll sie sein, wie Befürworter immer
wieder betonen. Vorreiter der noch schleichenden Revolution ist die
Automobilindustrie. Bereits jeder fünfte Betrieb der Branche verfügt
über selbststeuernde Anlagen. Die Herstellung unserer Autos ist
abhängig von komplizierten Netzwerken aus Dienstleistern und ohne
eine zentral-vernetzte Steuerung kaum überschaubar. Auch für
Zulieferer wie Continental ist die smarte Produktion ungemein
wichtig, um die hohen Erwartungen in Sachen Lieferflexibilität zu
erfüllen.
Doch das ist erst der Anfang: Konsequent umgesetzt könnte die
Industrie 4.0 die Grundregeln der Produktion auf den Kopf stellen.
Bislang wurde ein Produkt am Schreibtisch entworfen und danach seine
Herstellung geplant. In Zukunft geschieht all dies parallel. Dafür
gibt es von jeder smarten Fabrik ein virtuelles Abbild. In den
aufwendigen 3-D-Simulationen werden sämtliche Produktionswege und
Maschinen detailgetreu nachgebaut - nicht nur als pixelige Modelle,
sondern mit allen wichtigen Eigenschaften und Live-Daten zur eigenen
Produktivität. Während die Entwickler noch an der Fertigstellung des
neuen Produktes sitzen, könnten die Fabrikplaner bereits in der
virtuellen Welt ihre Arbeit aufnehmen. Neue Produktionsstraßen
entwickeln, die Bewegungen der Industrie-Roboter im Voraus
programmieren, alternative Prozessschritte testen. Eine verlockende
Zukunftsvision, die der Industrie viel Geld und Zeit sparen könnte.
Die Unternehmen vermeiden teuren Stillstand, weil die Produktion
nicht mehr per Hand umgestellt und feinjustiert werden muss. Neue
Produkte kommen noch schneller auf den Markt.
Komplexe Spielwelten als Vorbild
Ein wichtiges Vorbild seien dabei Computerspiele, sagt Porter
Stowell, bei IBM für Serious Games Strategies verantwortlich und
Speaker bei der diesjährigen Serious Games Conference am Rande der
CeBIT, die von Nordmedia und dem BIU - Bundesverband Interaktive
Unterhaltungssoftware veranstaltet wird. "Gaming-Prinzipien könnten
die Entwicklung von neuen Unternehmensstrate-gien revolutionieren",
sagt er. Das Potenzial dazu liege in ihrer Natur. Die Spieler müssen
ständig neue Herausforderungen meistern und laufend ihre
Erfolgsstrategien überdenken. Die Auswirkungen jeder Entscheidung
sind unmittelbar sichtbar. Eine reizvolle Vorstellung für
Entscheider. In realistischen Simulationen lassen sich Entscheidungen
und ihre Folgen durchspielen. Außerdem vermittelt die grafische
Aufbereitung ein besseres Verständnis für komplexe Sachverhalte. Dr.
Maximilian Schenk vom Spiele-Verband BIU, dem Mitveranstalter der
Serious Games Conference, ergänzt: "Die Computer- und
Videospielindustrie agiert mit einem enormen Innovationstempo. Ob
Software zur immer realistischeren Darstellung von 3-D-Welten oder
Augmented und Virtual Reality: keine andere Branche greift
technologische Innovationen dermaßen schnell auf und treibt sie
weiter voran. Die Ergebnisse dieses hohen Innovationstempos werden
immer häufiger für viele weitere Bereiche der Wirtschaft zu
Schlüsseltechnologien, etwa in der industriellen Produktion oder dem
medizinischen Sektor." So nutzen Gehirnchirurgen Simulationen zur
Planung von komplizierten Eingriffen. Am virtuellen Patientenmodell
werden beispielsweise Zugangswege zu einem Gehirntumor getestet. Das
gibt dem Operateur und seinem Team mehr Sicherheit und mindert das
Risiko für den Patienten. Das virtuelle Gehirn wird dabei
detailgetreu aus Computertomographie- und Röntgen-Aufnahmen
nachgebaut. Solche "Live-Daten" lassen sich auch für andere
Simulationen nutzen.
Trainingsprogramme werden realistischer
Doch nicht nur zur besseren Planung eignen sich lebensechte
3-D-Welten, wie Marco Schumann, Leiter des Geschäftsfeldes "Virtuell
interaktives Training" am Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und
-automatisierung in Magdeburg, erklärt: "Auch virtuelle
Trainingsprogramme werden immer realistischer und umfangreicher." Ein
wichtiger Schritt: Schließlich steigen im Zuge der Digitalisierung
der Industrie auch die Komplexität der Produktionsabläufeund damit
die Anforderungen an die Facharbeiter. Neue maßgeschneiderte
Trainingsformate sind deshalb ein wichtiger Bestandteil vieler
industrieller Zukunftsstrategien. Wie modernes Training für Techniker
aussehen kann,zeigt das Beispiel "Virtual Simulation and Training of
Assembly and Service Processes in Digital Factories" (kurz: VISTRA)
von Opel. Mit Hilfe eines Wii-Controller und einer Kinect-Kamera, die
Bewegungen aufzeichnet, trainieren Mitarbeiter neue Montageaufgaben.
Auf einer Leinwand werden dafür alle Werkzeuge und Bauteile
dargestellt. Mit dem Controller wählt der Mitarbeiter die Bauteile
aus und bringt sie durch spezielle Handbewegungen an die richtige
Stelle. Die Aufgabe ist abgeschlossen, wenn alles korrekt an Ort und
Stelle sitzt. Das Training lässt sich nach Angaben von Opel in der
Schwierigkeit variieren und sogar für gleich mehrere Monteure
anpassen.
Bisher wurden neue Montagearbeiten an echten Test-Autos geübt. Ein
Airbag musste solange montiert und wieder demontiert werden, bis
jeder Handgriff saß. Zeitaufwendiger und teurer als ein virtuelles
Training. "Wir wollen ein System, das es den Mitarbeitern ermöglicht,
in ihrer gewohnten Umgebung virtuell zu trainieren", erklärt
Projektleiter Frank Arlt. Schon in diesem Jahr soll das VISTRA-System
in mehreren Opel-Standorten eingesetzt werden. Eine erste
VISTRA-Evaluierung hat dabei ergeben, dass diejenigen, die mit dem
virtuellen System lernen, 40 Prozent weniger Fehler machen als
diejenigen, die nur an Prototypen üben. Die Mitarbeiter fühlen sich
sicherer im Umgang mit den einzelnen Teilen und waren zudem
schneller. Trainingssimulationen und Serious Games setzt Opel schon
länger ein. "Deren großes Manko ist aber, dass sie den User quasi
vergessen", sagt Arlt. "Wenn wir den Mitarbeiter nur mit Maus und
Tastatur an einem PC üben lassen, ist das nicht nah genug an der
Realität."
Brillen verbinden Virtualität und Realität
Reale und virtuelle (Arbeits-)Welt noch stärker zusammenbringen,
könnten zwei weitere Technologien aus dem Bereich
Unterhaltungselektronik - die 3-D-Brille und die Datenbrille. Ein
besonders spannender Ansatz kommt dabei von Microsoft. Seine für 2016
angekündigte 3-D-Brille HoloLens zeigt nicht nur abgeschottete
3-D-Welten, sondern macht eine Mischung aus Wirklichkeit und
virtuellen Objekten sichtbar. Mit diesen soll der Träger sogar
interagieren können. Im Zusammenhang mit der erweiterten Realität
spricht man auch von "Augmented Reality". Vor allem durch das
Aufkommen von Smartphones und Tablets gab es in den letzten Jahren
einen wahren Boom. So nutzte Ikea beispielsweise Augmented Reality
als Erweiterung seines digitalen Möbel-katalogs. Auch zahlreiche
Spiele-Apps verbinden Realität und virtuelle Spielwelten. Bei
"EyePet" muss beispielsweise ein flauschiges Pixel-Tier gestreichelt,
gewaschen und gefüttert werden. Auf dem Tablet wirken seine
Bewegungen sehr real. Wendet man seinen Blick jedoch von dem
Bildschirm ab, ist es nur Luft, die man streichelt. Die Neuerung:
Neben neuen Spielwelten arbeitet Microsoft auch an Konzepten für
einen Einsatz am Arbeitsplatz. Ähnliche Pläne verfolgt auch
Suchmaschinen-Riese Google mit seiner Datenbrille "Google Glass". Die
neuste Version soll bereits an erste Business-Kunden verteilt worden
sein. Die Nutzung von Augmented Reality am Arbeits-platz ist keine
ganz neue Idee. Erste Projekte gab es bereits vor 15 Jahren. Lange
blieben diese Ansätze allerdings kaum mehr als teure Prototypen im
Labor. "Für die breite Anwendung braucht die Industrie robuste und
zuverlässi-ge Technik. Preis, Ergonomie und auch die Batterielaufzeit
müssen stimmen", sagt Schumann. Genau von diesem Rundumsorglos-Paket
seien die meisten Angebote am Markt noch einen entscheidenden Schritt
entfernt.
An Anwendungsmöglichkeiten mangelt es schon heute nicht. Ein
Zukunfts-szenario: Bei einer Reparatur liefert die vernetzte Maschine
alle wichtigen Informationen an die Datenbrille des Technikers. Dort
werden die Daten bedarfsgerecht aufbereitet und ins Sichtfeld
eingeblendet. Der Techniker hat trotzdem beide Hände für die
Störungsbeseitigung frei. Denkbar wäre auch eine Zuschaltung von
externen Experten per Videokamera. Auch im Lagermanagement gibt es
bereits Testläufe für Augmented Reality. Der Logistikdienstleister
DHL hat im Rahmen eines Pilotprojektes herausgefunden, dass durch
Datenbrillen eine signifikante Zeiteinsparung durch die Anzeige des
richtigen Weges sowie der zu entnehmenden Ware und des Einscannens
möglich ist. Auch Autohersteller Volkswagen hat jüngst den Einsatz
von Datenbrillen im Wolfsburger Stammwerk angekündigt. Sie sollen die
Arbeit im Teilelager erleichtern und Handscanner endgültig
überflüssig machen.
Auch für das Anlernen von neuen Mitarbeitern gibt es bereits
entsprechende Konzepte. Beispielsweise könnte in der Datenbrille des
Mechanikers eine Schritt-für-Schritt-Anleitung eingeblendet werden,
vielleicht nicht nur als Schrift, sondern sogar als 3-D-Projektion.
Wegbereiter und Impulsgeber für die dafür nötigen Technologien sind
vor allem die hohen Ansprüche der Sofa-Renn-sportler und
Hobby-Ritter, die immer realistischere 3-D-Welten bevölkern. Nicht
umsonst gilt die Spieleindustrie als wichtiger Vorreiter in Sachen
Technologie, egal ob bei der Rechenleistung in unseren Hosentaschen
oder dem grafischen Realismus von modernen Spiele-Blockbustern. Der
Transfer dieser Applied Interactive Technologies raus aus dem
Wohnzimmer hinein in die Fabriken der Zukunft ist ein zentrales Thema
der diesjährigen Serious Games Conference am Rande der CeBIT.
Für Ihre Recherchen:
Serious Games Conference: Programm und Informationen zur diesjährigen
Konferenz
http://ots.de/fzFQP
Engage.nrw: Beratungsplattform zu Optimierung von Geschäftsprozessen
durch APITs
http://www.engage-nrw.de/
Weitere Informationen unter: www.biu-online.de
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Martin Puppe
BIU - Bundesverband Interaktive Unterhaltungssoftware e. V.
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Datum: 12.03.2015 - 14:00 Uhr
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