Der Einsatz internetbasierter Dienste, sogenannte „smart Services“, in der Industrie bietet Unternehmen ständig neue Möglichkeiten der Vernetzung mit Kunden und neuen Märkten und kann diese auch resilienter für die Zukunft machen.

In der Industrie werden Fabriken künftig noch flexibler als heute individuelle Einzelprodukte fertigen und eine höhere Wirtschaftlichkeit erzielen müssen. Dabei müssen die technischen Möglichkeiten neuer Technologien wie Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR), Künstliche Intelligent (KI), Autonome Systeme und Cloud Computing berücksichtigt werden. Mitarbeitende in der Produktion der Zukunft können durch moderne AR-Assistenzsysteme bestmöglich unterstützt und die Technologie in die Produktions- und Serviceprozesse eingebunden werden. Dies ermöglicht eine Verbesserung der Arbeitsbedingungen sowie der Produktionsprozesse und eröffnet zudem völlig neue Geschäftsmodelle und Dienstleistungen.

Eine der Herausforderungen ist es, bei AR-Inhalten Datenschutz und Datensicherheit zu garantieren. Dies ist ein wichtiger Faktor, da AR-Technologien in vielen sensiblen Anwendungsbereichen eingesetzt werden können. Darüber hinaus kann die Integrität und Zuverlässigkeit von AR-Inhalten beeinträchtigt werden, wenn sensible Daten die geschützte Datenumgebung verlassen.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert im Rahmen des Forschungsprogramms „Zukunft der Wertschöpfung“ speziell interdisziplinäre Projekte zur Weiterentwicklung und Erprobung innovativer Geschäftsmodelle. Im Fokus der „Internetbasierten Dienstleistungen“ standen Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) Technologien.

secureAR – offene, cloudbasierte Serviceplattform mit innovativem AR-Assistenzsystem

Auch die sieben Partner aus Industrie und Wissenschaft im Verbundprojekt secureAR beschäftigen sich mit der Entwicklung einer branchenübergreifenden und offenen, cloudbasierten Serviceplattform mit offenen Industrieschnittstellen. Diese Serviceplattform erfasst Daten entlang der gesamten Wertschöpfungskette von der Planung über die Produktionsprozesse bis zur Wartung der Anlagen und ermöglicht eine orts- und situationsbezogene Bereitstellung und Visualisierung der Daten über ein neuartiges AR-Assistenzsystem.

Die Serviceplattform wird am Beispiel der industriellen Fertigung bei Airbus und Siemens entwickelt und verifiziert. Die Projektergebnisse hierzu basieren auf neuesten Forschungsergebnissen aus den Bereichen Computer Vision, Machine Learning und Datensicherheit.

Das Fraunhofer FEP bringt seine jahrzehntelange Erfahrung und umfassendes Know-how im IC-Design für die Entwicklung von OLED-Mikrodisplays für die im Projekt entwickelte Datenbrille ein. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass sie sich in die Ausrüstung des Users integrieren lässt, die Möglichkeit der individuellen Passformeinstellung bietet und mit hochauflösenden, aber dennoch stromsparenden OLED-Mikrodisplays zur Anzeige ausgestattet ist.

Die Hardware des Prototyps ist insgesamt modular und lässt sich verschiedenen Anforderungen im industriellen Umfeld anpassen. Einzelne Komponenten können je nach Einsatzzweck entfernt werden, wodurch das Gewicht reduziert und damit der Tragekomfort weiter erhöht werden kann. Zudem wurde das AR-Assistenzsystem in Schutzausrüstungen integriert, die bereits bei den Projektpartnern im täglichen Einsatz ist. Damit erzielten die Projektpartner eine deutliche Verbesserung in der Ergonomie und Erhöhung der Nutzerakzeptanz.

Von zentraler Bedeutung für einen menschzentrierten Einsatz der entwickelten Lösung ist eine hohe Aufgaben- Technologie-Passung. Um dies zu gewährleisten, wurde eine ausführliche Nutzungskontextanalyse durchgeführt. Diese bietet die Möglichkeit, Profile über Benutzergruppen bzw. Personas zu erstellen und einen Einblick in den Ist-Zustand des zu betrachtenden Arbeitsprozesses zu erhalten. Außerdem werden Ziele und Ressourcen im Zusammenhang mit der Arbeitsaufgabe betrachtet.

Innovationen für datenbasierte Wertschöpfung präsentieren sich und werden ausgezeichnet

Ende Juni 2023 fand die Abschlusskonferenz von 13 innovativen Projekten der Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) zu „Innovationen für datenbasierte Wertschöpfung“ in Kassel statt. Neben zahlreichen Pitches konnten auch die Projektpartner von secureAR Ihre Ergebnisse während der Konferenz präsentieren und diskutieren.
Zusätzlich gingen die Projekte um je einen Award in den Kategorien „Best Publication“, „Technology“ und „Sustainability“ ins Rennen. Die unabhängige Jury bestehend aus Prof. Dr. Susanne Robra-Bissantz der TU-Braunschweig, Daniel Knapp, Vorstand bei andrena objects und Erik Mertens seitens des Projektträgers Karlsruhe zeichneten zur Freude aller Projektbeteiligten das Projekt secureAR mit dem Technology Award des BMBF aus. Bernd Richter, Abteilungsleiter Organic Microelectronic Devices am Fraunhofer FEP freut sich: „Das gesamte Konsortium hat sich sehr über die Auszeichnung gefreut. Es ist eine tolle Bestätigung für das entwickelte AR-Assistenzsystem und die Serviceplattform als ein Ergebnis der bisherigen Jahre guter, gemeinsamer Zusammenarbeit und motiviert uns, weitere Schritte im Projekt zu realisieren.“

Die Projektergebnisse und die entwickelten Dienstleistungen können über die offene Serviceplattform branchenweit künftig auf kleine und mittlere Unternehmen übertragen werden. Die digitale Plattform ist als offenes Ökosystem konzipiert, das allen Entwicklern und Kunden offensteht. Die OLED-Mikrodisplays als Bauelemente für AR-Datenbrillen und Systeme können kundenspezifisch angepasst seitens des Fraunhofer FEP entwickelt werden und stehen als Evaluations-Kits zur Verfügung.