Einsatz der HoloLens in Produktion und Logistik

Veröffentlicht am: 15. Februar 2017 / Update vom: 27. Oktober 2021 – Verfasser: Konrad Wolfenstein

Willkommen in der virtuellen Welt

Nicht erst seit ihrer Auslieferung Ende 2016 ist Microsofts HoloLens auch in Deutschland in aller Munde. Im Entertainment- und Gaming-Bereich werden mit ihr bereits Wege der plastischen 3D-Darstellung beschritten, die sich fundamental von den bisherigen Seh- und Spielgewohnheiten unterscheiden. Das virtuelle Erlebnis wird dabei von einer innovativen Technik ermöglicht: Am vorderen Teil der HoloLens sind Kinect-Sensoren und Kameras verbaut, die dem Träger virtuelle Bilder ins Blickfeld spielen und dazu den Raum vor ihm permanent scannen. So wird für den Nutzer eine zweite virtuelle Ebene über den Sichtbereich gelegt, was neben dem virtuellen Eindruck weiterhin eine gute Wahrnehmung der Umgebung erlaubt. Dazu verfügt die HoloLens über ein innovatives Bedienungskonzept, bei dem die Programme mit Gesten von Fingern und Händen gesteuert werden.

Es ist die Summe all ihrer Features, die den Einsatz der HoloLens über den privaten Gebrauch hinaus so interessant machen. Denn auch im beruflichen Umfeld eröffnet sich dem User durch die zusätzlich eingespeisten Informationen und Steuerungselemente eine ganz neue Arbeitswelt. Das Gerät ermöglicht somit interaktive Handlungs- und Kommunikationsebenen, mit deren Hilfe bisherige physische Grenzen aufgehoben werden. Deshalb ist es nicht verwunderlich, dass sich bereits Dienstleister wie Xpert.Digital auf die Erstellung von Augmented Reality Anwendungen spezialisiert haben.

Einsatz der HoloLens in der Logistik

Noch wird der Einsatz von Datenbrillen in der Logistik kontrovers diskutiert. Zwar können mit den Smart Glasses des Google-Typs Lagerarbeitern wertvolle zusätzliche Informationen für ihre Aufträge eingeblendet werden. Doch da das Display sehr klein ist, besteht die Gefahr, dass die Augen der Nutzer all zu rasch ermüden oder Beschwerden wie Kopfschmerzen auftreten. Hier könnten AR- beziehungsweise VR-Brillen eine Lösung sein, denn diese Systeme verfügen über sehr viel größere und damit nutzerfreundlichere Displays. Da die geschlossenen Brillen des VR-Typs das reale Umfeld des Nutzers ausblenden und somit stets die jeweilige Lagerumgebung aufwändig virtuell nachgestellt werden müsste, scheiden diese Systeme jedoch vorerst für eine regelmäßige Nutzung in der Logistik aus. Bei der transparenten Lösung der HoloLens tritt dieses Problem nicht auf, denn der Nutzer hat weiterhin sein gewohntes Sichtfeld. Hier erfolgt orts-, zeit- und blickwinkelabhängig eine situationsbezogene Bereitstellung von relevanten Informationen, die in das Sichtfeld integriert werden. So werden dem Kommissionierer Navigation und Artikelauswahl nachdrücklich erleichtert.

Dank ihrer Software erkennt die HoloLens den Lagerplatz eines jeden gesuchten Artikels und weist dem Kommissionierer stets den optimalen Weg. Mit Hilfe des integrierten Trackingsystems lassen sich neben statischen Informationen virtuelle Objekte in Abhängigkeit von der Blickrichtung anzeigen. Neben Navigationspfeilen kann dies eine farbige Umrandung des Lagerfachs mit dem zu entnehmenden Artikel sein, sobald der Lagerarbeiter davor steht. Eine ausgeklügelte Software stellt dabei sicher, dass reale Objekte nicht von virtuellen Objekten überdeckt werden und so die Sicht des Beschäftigten beeinträchtigen. Diese moderne Art der Kommissionierung ist durchaus geeignet, in Zukunft einmal das erprobte Pick by Light-Verfahren abzulösen, da bei ähnlicher Präzision die aufwändige Implementierung der Pick by Light-Technik im Lager entfällt.

In diesem Zusammenhang wird die Phaenom GmbH, dem technischen Partner von Xpert.Digital, ein Anbieter von digitalen Lösungen für Unternehmen in einem Hochschulprojekt mit der Universität Neu-Ulm die Auswirkungen der Nutzung von HoloLens-Brillen auf Kommissionierprozesse im Lager untersuchen. Dafür werden die Datenbrillen mit einer eigens entwickelten Picking-Software ausgestattet, deren Nutzerfreundlichkeit während des Projekts getestet und optimiert werden soll. Dies ist auch unter dem Gesichtspunkt der Ergonomie interessant, da für dieses System noch kaum Erfahrungswerte im längerfristigen Einsatz bestehen.

Auch in der Verpackungslogistik ist der Einsatz der HoloLens hilfreich; besonders bei sperrigen Teilen, für die es keine standardmäßigen Behältnisse gibt. Während bisher umständlich Maß genommen werden musste, um dann nach einer passenden Verpackung zu suchen, kann dies zukünftig in einem einzigen virtuellen Schritt erledigt werden: Dank ihrer räumlichen Kameras misst die HoloLens selbstständig die Maße des Artikels und gleicht diese mit den verfügbaren Verpackungen ab oder gibt den Auftrag zur Produktion eines neuen Kartons. Im Gegensatz zur umständlichen Aufnahme mit Papier und Stift oder Tablet geschieht dies in Echtzeit, noch während der Kommissionierer vor der Ware steht. So wird zusätzlich wertvolle Zeit eingespart.

Erste Erfolge in Produktion und Montage

Auch erste Einsätze in der Produktion verlaufen bereits erfolgreich. So tragen beim Lackhersteller Bergolin die Mitarbeiter chemikalienbeständige Schutzhandschuhe bei ihrer Arbeit, mit denen sie keine Tastaturen bedienen können. Bislang wurden nach jeweils

halbstündiger Arbeit an Terminals die in dieser Zeit abgearbeiteten Produktionsschritte gemeldet. Die schweren Handschuhe mussten dafür umständlich ausgezogen werden. Hinzu kam, dass die Terminals nur vereinzelt in der Produktion verteilt waren, was teilweise zu weiten Laufwegen führte. Mit der HoloLens ändert sich das, da nun ein virtuelles 3D-Dashboard im Gesichtsfeld des Beschäftigten erscheint, wo ihm die Arbeitsschritte angezeigt und die nötigen Eingaben über Gesten gesteuert werden. Diese sind auch mit schweren Handschuhen problemlos möglich. Auf diese Weise erfolgt die Erfassung aller zu dokumentierenden Vorgänge direkt und in Echtzeit. So will Bergolin die computer- und papierbasierte Dokumentation in der Produktion ablösen. Da dem Mitarbeiter stets nur die aktuell anliegenden Produktionsschritte eingeblendet werden, kann er entlastet und gleichzeitig die Qualität gesteigert werden. Ein positiver Nebenaspekt ist, dass die neue Technik zu einer Steigerung der Sicherheit am Arbeitsplatz führt, da Mitarbeiter nun über eine Geste bestätigen müssen, dass sie ihre Schutzkleidung korrekt angelegt haben.

Auch das Industrieunternehmen ThyssenKrupp setzt bei seinem Aufzugsservice auf die HoloLens-Technologie von Microsoft. Die Servicetechniker können dabei mit Hilfe der HoloLens die spezifischen Kenndaten eines zu wartenden Aufzugs bereits vor ihrem Einsatz visualisieren. Vor Ort ermöglicht das System den Mitarbeitern dann jederzeit Zugang zu allen technischen Informationen des Aufzugs. Zusätzlich können sie sich optional per Bildübertragung die Unterstützung eines Experten des Unternehmens sichern, um bei der Arbeit stets beide Hände frei zu haben. Nach Unternehmensangaben führt dies zu einer signifikanten Verringerung der Wartungszeit. Demnach wurde das System erfolgreich getestet und bereits in Gebäuden wie dem One World Trade Center in New York eingesetzt.

AR-Brillen werden zunehmend auf Messen eingesetzt

Ihre realitätsnahe Darstellung von komplexen Sachverhalten wird jedoch nicht nur im Produktions- und Lagerumfeld genutzt. So verwenden Logistikhersteller zunehmend AR- und VR-Techniken zur Präsentation ihres Angebots auf Messen. Diese anschauliche Form der virtuellen Darstellung erlaubt Herstellern ganz neue Wege der Darstellung, indem Interessenten beispielsweise dreidimensionale Modelle von Lagersystemen erzeugen und diese beliebig von allen Seiten oder auch von innen betrachten können. Besucher erhalten auf diese Weise ganz neue, detaillierten Einblicke in die Lagerprozesse der Geräte. Im Vergleich zu herkömmlichen Messeständen können so auf kleinerem Raum bei weitem mehr Produkte anschaulicher präsentiert werden.

Aufgrund ihrer technischen Eigenschaften und der vielfältigen Möglichkeiten, das Arbeitsumfeld um virtuelle Elemente zu erweitern, kann man davon ausgehen, dass Entwickler künftig viel Energie investieren werden, um Unternehmen ein breites Angebot an hilfreichen Apps für die HoloLens zur Verfügung zu stellen, mit denen sie ihre Prozesse weiter verschlanken und optimieren können.