Progea’s Vision von Augmented Reality
Augmented Reality, bis gestern fast Science Fiction, findet in Softwareanwendungen für die Industrie immer mehr Platz und Bedeutung. Die Funktionalität von AR wird jeden Tag um neue Funktionen erweitert.
Was ist Augmented Reality
Das AR (Augmented Reality) bereichert die Realität mit einer ganzen Reihe von Informationen, die dem, was die Augen sehen, überlagert wird und was als unser Gesichtsfeld (FoV) bezeichnet wird. Auf tragbaren Geräten, die es Ihnen ermöglichen, die Umgebung um uns herum zu sehen, wie z. B. der Miscrosoft Hololens, werden zusätzliche Informationen projiziert, die dem Träger helfen, frei zu arbeiten, ohne dass er Diagramme, Datenblätter oder Dokumentationen mitführen muss. Darüber hinaus kann der Anwender durch die Verbindung zu einer möglichen Visualisierungssoftware Befehle geben, Abläufe festlegen oder Parameter ändern.
Augmented Reality wird in vielen Bereichen der Fertigungs- oder Prozesssteuerung eingesetzt, in denen Bediener neben den klassischen SCADA/HMI-Visualisierungen auch tragbare Geräte benötigt werden um ihnen bei der Erfüllung ihrer verschiedenen Aufgaben durch zusätzliche Informationen zu helfen. Die Geräte, die an Prozessleittechniker verteilt werden, werden mit dem mitgelieferten Development Kit (SDK) entwickelt: Smart Brillen oder Helme mit Visier, Kamera und Audiosystem, Wi-Fi-Anschluss und Batterien, um eine vollständige Autonomie und Flexibilität in der Anwendung zu gewährleisten. Auf diese Weise kann der Bediener Informationen und Anweisungen auf dem Bildschirm vor seinen Augen einsehen und hat die Hände frei für manuelle Arbeiten.
Stellen Sie sich ein großes Kreuzfahrtschiff mit vier bis fünf Decks vor: Wartungspersonal kann sich leicht in den Labyrinthen dieses Ozeanriesens zurechtfinden, indem es Karten und Angaben auf seinen tragbaren Geräten befolgt. Sobald sie genau an der Stelle des alarmierten Fehlers angekommen sind, erhalten Sie durch Einrahmen der Schalttafel, des Motors oder der Pumpe automatisch Anweisungen zur Reparatur. Dies ist nur ein kleines Beispiel, aber die Bereiche, in denen diese tragbaren Geräte arbeiten können, sind vielfältig. Wie z. B. im medizinischen Bereich: Chirurgen können während der Operation die Krankenakte des Patienten einsehen, ohne eine laufende Operation zu unterbrechen. Oder Feuerwehrleute können den Ort eines Brandes einsehen, vielleicht um im Voraus zu wissen, wo sich die Hydranten befinden, oder die Pläne eines Gebäudes studieren, noch bevor sie eingreifen, um die Flammen zu löschen.
Tragbare Geräte
Eine der neuesten und interessantesten Neuerungen ist die Microsoft HoloLens. Dieses tragbare Gerät ist ein Headset und wurde gleichzeitig mit der Veröffentlichung von Window 10 vorgestellt, mit dem Progea bereits eine App entwickelt hat, die als Web Client funktioniert. Im Grunde genommen ist Hololens ein tragbares holografisches Computer-Headset, das mit Bewegungssensoren, Mikrofon und Audio-Surround – oder besser gesagt Raumklang – sowie mit Tiefenmesskameras wie den in Microsoft Kinect verwendeten ausgestattet ist, damit Benutzer erkennen können, von wo und von welchem Objekt der Ton kommt. Die Funktionsweise von Microsoft HoloLens mag recht komplex erscheinen, zumindest wissenschaftlich fiktiv. Grundsätzlich treffen die Photonen auf die aus blauen, grünen und roten Schichten bestehende Linse, bis sie die Rückseite des Auges erreichen. Die Lichtpartikel passieren an dieser Stelle die Light Engine des Geräts in einem bestimmten Winkel und erzeugen Hologramme, die der Benutzer anzeigt. Auch viele andere Augmented-Reality-Geräte werden entwickelt, wie das Smart Glass auf Basis eines Head-Up-Displays mit dem Betriebssystem Android, die Monokularbrille mit Videokamera und Mikrofon und nicht zu vergessen die verschiedenen Tablets und Smartphones, die auch als AR-Tools verwendet werden können.
Progea und Augmented Reality
Progea arbeitet schon seit Jahren an Augmented Reality. Anwendungen mit AR-Geräten können bereits in die SCADA-Plattform Movicon. NExT™ von Progea integriert werden. Benutzer können direkt und nativ mit dem Movicon Server interagieren, steuern und Informationen anfordern. Sie können die Movicon Web Client APP auf den Microsoft HoloLens-Geräten installieren, um eine Verbindung zum Movicon.NExT HMI Server herzustellen. Auf diese Weise ist es möglich, die Anlage direkt mit Handgesten und Sprachbefehlen während des Tragens des Geräts zu visualisieren und zu steuern. Das AR-Gerät wird zu einer Client-Anwendung, die mit dem Steuerungs- und HMI-System verbunden ist. Sie müssen lediglich die WiFi-Verbindung an der Serveradresse konfigurieren. Von diesem Zeitpunkt an kann der Movicon.NExT Server als Gateway zu anderen Systemen eingesetzt werden.
Augmented Reality in Aktion
Die Progea App wird derzeit im Feld für einen Großkunden aus dem Fertigungsbereich getestet, der diese Technologie in seinen Anlagen einsetzen möchte. Diejenigen, die das AR-Gerät tragen, können direkt mit den Dutzenden von Maschinen interagieren, die in den Produktionslinien verwendet werden, Messungen überprüfen (Druck, Geschwindigkeit und andere) und Parameter mit Handgesten ändern, die von den Hololens erkannt werden. Darüber hinaus können Alarme verwaltet und Maschinen mit in der Anwendung vordefinierten Sprachbefehlen zurückgesetzt und in Betrieb genommen werden. Die App befindet sich in ständiger Entwicklung und wird derzeit für die kognitive Objekterkennung getestet. In diesem Fall kann das Gerät jedes Objekt (Motor, Sensor oder ähnliches) durch einfaches Umrahmen erkennen. Sobald das Objekt automatisch erkannt wird, erhält der Bediener die entsprechenden Informationen, darunter Betriebsstunden, Konfigurationsparameter und Datenblätter, die ihm helfen, festgestellte Störungen zu beheben oder Wartungsarbeiten durchzuführen.
Lassen Sie uns die Merkmale und Fähigkeiten zusammenfassen:
- Tragbares Headset, das alle Echtzeitinformationen des Automatisierungssystems anzeigt.
- Sofortige Informationen über Operationen, die je nach Kontext ausgeführt werden sollen.
- Alarmmeldungen und entsprechende Anweisungen.
- HMI-Interaktivität zum Aufrufen von Befehlen per Sprache oder mit Fingerzeigegesten.
- Geführte Wartung.
- Barcode- oder QR-Code-Lesung mit sofortiger kontextueller Rückmeldung.
- Konnektivität und Dialog mit anderen Bedienern in Remote Control Centern.
- Interaktive 3D-Visualisierung und Holografie von Automatisierungssystemen.
- Zugänglichkeit von Webinformationen
- Geführte Operationen
- Umgebungserkennung
- Erkennung von Objekten in den Anlagen/Maschinen.
Sci-Fi oder nicht, eine Sache ist sicher, dass Augmented Reality hier ist, um zu bleiben und zunehmend genutzt und in das industrielle Umfeld integriert wird. Progea hat viel in diese Anwendungen investiert und ist bereit, sich allen Herausforderungen zu stellen, die AR mit sich bringt.
Mauro Brandoli
Key Account Manager bei Progea srl