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Computer Augmented Reality für Wartungsunterstützung

Welche Probleme gibt es bei der Wartung komplexer Anlagen und Maschinen?

Bei der Wartung einer Maschine oder einer Industrieanlage kommt es häufig vor, dass das Personal bestimmte Informationen benötigt, um die entsprechende Wartung bzw. Reparatur durchzuführen. Hierbei treten Probleme unterschiedlicher Art auf:

  • Die natürliche Vergessenskurve: Informationen, die lange nicht benötigt werden, werden vergessen oder können nicht schnell genug aus dem Langzeitgedächtnis abgerufen werden. Dies gilt umso mehr für Stresssituationen wie Wartungsarbeiten unter hohem Zeitdruck.
  • Handhabbarkeit gedruckter Unterlagen: Technische Dokumentation in Papierform ist für Wartungspersonal an einer Maschine wegen der dort herrschenden Arbeitsbedingungen (z.B. ölverschmierte Hände) nie gut handhabbar gewesen.
  • Interpretation der technischen Unterlagen: Verschiedene Menschen legen jede noch so gut grafisch aufbereitete Wartungsanleitung auch verschieden aus. Manche Komponenten werden unter einem von der Dokumentation abweichenden Blickwinkel u.U. gar nicht mehr wieder erkannt.

Wie können diese Probleme reduziert werden?

Die oben beschriebenen Probleme können durch ein am IPP entwickeltes Unterstützungssystem reduziert werden. Das System basiert auf der Technik der erweiterten Realität (englisch: Computer Augmented Reality), d.h. es findet eine Verschmelzung von realen und virtuellen Informationen in einem Display statt. Das Bild der realen Welt, welches der Benutzer direkt sieht, wird um vom Rechner generierte, virtuelle Bilder angereichert.

Hierzu trägt der Benutzer ein kopfgebundenes Anzeigegerät (englisch: Head Mounted Display), an dem ein kleiner Positionssensor befestigt ist. Mit dieser Ausrüstung kann er z.B. um die zu wartende Maschine herumgehen und bekommt, je nach Position und Blickrichtung, Reparaturhinweise oder sonstige Erläuterungen zum entsprechenden Maschinenteil angezeigt.

Wie wurde das System realisiert?
 

Der Kern des Unterstützungssystems ist eine vom IPP speziell entwickelte Software, die die Verwendung von Positionssensorik und Display für die beschriebene Anwendung erst ermöglicht.

 

 

 

Der verwendete Positionssensor und das halbdurchlässige Display sind handelsübliche Komponenten.  

 

Wo kann das System noch eingesetzt werden?

Schulung von Wartungspersonal

Durch Einspielung der technischen Daten auf ein halbdurchlässiges Display wird ein besseres Verständnis für die Funktionsweise einer Maschine gewonnen. Auf diese Weise wird die vorhandene Dokumentation direkt an der entsprechenden Maschine "gelernt" und nicht losgelöst vom realen Objekt in einem Seminarraum.

Mobiles Informationssystem

Durch Ankopplung an entsprechende Datenbanken sind Informationen über Produktionsdaten, Ausfallzeiten u.ä. schon beim Ansehen eines Apparates oder einer Maschine verfügbar. Unnötige Ortswechsel werden auf ein Minimum reduziert.

Weitere Entwicklung

Die derzeitige Forschung am IPP zum Einsatz der CAR in der Instandhaltung umfasst mehrere Schwerpunkte: Nutzen-Analyse für ausgewählte Fälle, Durchführung kognitiver Untersuchungen zur Beurteilung der Gebrauchstauglichkeit, Optimierung des Informationsinhalts und Weiterentwicklung der markerlosen bildbasierten Tracking-Systeme.

 

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