Wie AR eine Brücke baut zwischen digitaler und physischer Welt
Mit welchen Funktionen Erweiterte Realität alle Bereiche des Unternehmens verändern wird

Eduard Rüsing

Erweiterte Realität steht zwar noch am Beginn der Durchsetzung in der Praxis. Aber die gesamte Bandbreite dieser Technologien, die auch unter dem englischen Begriff Augmented Reality (AR) zusammengefasst werden, hat das Potenzial, in den kommenden Jahren und Jahrzehnten sowohl unsere private Umwelt als auch die Arbeitswelt von Grund auf zu verändern. Beispielsweise wird Erweiterte Realität die Art und Weise verändern, wie wir lernen, wie wir Entscheidungen treffen oder mit der physischen Umwelt interagieren. Sie wird – in ihrer Bedeutung verstärkt noch durch die Kombination mit intelligenten, vernetzten Systemen – eine neue Brücke schlagen zwischen der digitalen und der physischen Welt, zwischen Mensch und Maschine.

Erweiterte Realität ist aber nicht nur ein weiterer Kommunikationskanal, sondern eine völlig neue Methode, mit Menschen in Kontakt zu treten. Erweiterte Realität soll die Kluft schließen zwischen einer begrenzten mentalen Kapazität und Aufnahmefähigkeit des Menschen und der ständig wachsenden Menge an Daten und Erkenntnissen, die die virtuelle, digitale Produktwelt bereitstellt. Zusätzlich erschwerend: Während unsere Erfahrungswelt dreidimensional ist, erfolgen Entscheidungen, die wir aufgrund der Daten der virtuellen Welt treffen, bisher auf Basis zweidimensionaler Bildschirme und Druckseiten. 

Das ist der Ansatz von dem aus Prof. Michael E. Porter (Harvard Business School) und James E. Heppelmann, Präsident und CEO von PTC, in einer Abhandlung [1] erarbeiten, 

  • was Erweiterte Realität ist, 
  • welche Technologien und Anwendungen sie künftig so wichtig macht 
  • und wie AR in der unternehmerischen Praxis umgesetzt werden kann. Das heißt, mit welchen Strategien und welchem Implementierungsfahrplan Unternehmen die technischen und organisatorischen Kompetenzen aufbauen, um die Vorteile erfolgreich zu nutzen.

Zum Schluss stellen die Autoren die Frage, ob die digitale Revolution mit ihrer Welle an Innovationen und neuen Arten von Aufgaben den Menschen in seiner Kreativität und Arbeitskraft überflüssig machen wird.  


Was ist Erweiterte Realität?

In dieser Zusammenfassung wird darauf eingegangen, welche Bereiche Erweiterte Realität in Unternehmen verändern wird, z. B. wie Kunden bedient und informiert werden, wie Mitarbeiter geschult, wie Produkte konzipiert bzw. entwickelt und produziert oder wie generell die Wertschöpfungsketten gemanagt werden. Allgemein formuliert ermöglicht AR eine neue Form der Informationsbereitstellung, die nach Ansicht der Autoren weitreichende Auswirkungen darauf haben wird, wie Daten strukturiert, verwaltet und über das Internet zur Verfügung gestellt werden. Der Nutzer muss bisher die Bereitstellung der Daten auf einem zweidimensionalen Medium in die dreidimensionale Wirklichkeit transformieren. Jeder, der schon mal versucht hat, mithilfe eines Handbuchs ein etwas komplizierteres Gerät einzurichten oder gar zu reparieren, kennt diesen mentalen Arbeitsvorgang und weiß, wie leicht man daran scheitern kann.  

Das hängt mit den fünf Sinnen und der Art zusammen, wie der Mensch Informationen verarbeitet. Geschätzte 80 bis 90 Prozent der aufgenommenen Informationen erreichen uns visuell. Die sogenannte kognitive Belastung wächst mit jeder Aufgabe und beansprucht ein Stück der uns zur Verfügung stehenden mentalen Kapazität. Es ist nun mal aufgrund unserer Veranlagung, Informationen leichter visuell aufzunehmen und zu verarbeiten, eine größere kognitive Belastung, einen Text zu lesen und die Informationen dann zu verarbeiten, als ihn zu hören oder/und den Inhalt visuell dargestellt zu bekommen. Nicht umsonst heißt es im Volksmund: „Ein Bild sagt mehr als tausend Worte“.

Die Lösung in der AR-Anwendung ist, dass die digitalen Daten z. B. in Form eines Bilds, eines 3D-Modells oder einer Animation auf die physische Welt projiziert werden und damit reale und digitale Welt verschmelzen. Das Entscheidende ist dabei: Das geschieht immer im Kontext der Umgebung, es werden also immer die richtigen Daten zum richtigen Zeitpunkt und für den jeweiligen Gegenstand oder die physische Umgebung eingeblendet. Damit wird auch der mentale Aufwand für die Überwindung der kognitiven Distanz verringert. Kognitive Distanz ist die Kluft zwischen der Präsentation der Information und dem Kontext, auf den sie sich bezieht. Ein einfaches Beispiel wäre, die Wegbeschreibung auf dem Smartphone-Navi zu erfassen, im Gedächtnis zu behalten und dann im richtigen Moment danach zu handeln. Das verursacht eine wesentlich größere kognitive Belastung, als wenn die Informationen im Sichtfeld des Fahrers direkt auf die Frontscheibe projiziert werden, wie das bei den seit einiger Zeit in Autos eingesetzten Head-up Displays der Fall ist (Bild 1).

 


Bild 1: Erweiterte Realität lässt die virtuelle und die reale
Welt miteinander verschmelzen und verringert dadurch die sogenannte
kognitive Distanz. Wenn die Informationen direkt im Sichtfeld des
Fahrers auf die Frontscheibe projiziert werden, wie das bei den seit einiger Zeit in
Autos eingesetzten Head-up Displays der Fall ist, wird die mentale
Belastung weitestgehend reduziert (Quelle: BMW).
 


Was kann Erweiterte Realität?

Wenn irgendwo der Satz seine Berechtigung hat: „Nur die Erfahrung zählt“, dann im Fall der Erweiterten (und auch der Virtuellen) Realität. Man muss sie am praktischen Beispiel erlebt haben. Die beiden Autoren versuchen, die Einsatzfelder und Kernfunktionen mit möglichst anschaulichen Beispielen zu untermauern. Sie definieren 3 plus 1 Kernfunktionsbereiche in denen AR Mehrwerte schafft: im Bereich des Visualisierens, bei Anleitung, Schulung, Coaching und in der Interaktion mit Produkten und deren Steuerung sowie in Verbindung mit der ergänzenden, aber eigenständigen Technologie der Virtuellen Realität.

AR-Anwendungen nach dem Prinzip des Visualisierens (Bild 2) zeigen sozusagen mit Röntgenblick die innere, verborgene Funktionalität. Der Medizintechnikhersteller AccuVein macht aus dem Wärmemuster der Venen ein Bild und legt das auf die Haut. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Nadel bei der Blutabnahme die Vene trifft, ist dreimal so hoch. Bosch Rexroth visualisiert das Innenleben des Hydraulikaggregats CytroPac. In der 3D-Darstellung, die sich beim Betrachten eines bestimmten Punkts der Außenhaut öffnet, werden die Verflechtung der Teilsysteme und die Kühlmöglichkeiten der internen Pumpe in unterschiedlichen Konfigurationen sichtbar.

Im Bereich Anleiten und Schulung wird AR große Einsparungen erzielen. Schriftlichen Arbeitsplänen oder Montageanleitungen zu folgen, ist – wie gesehen – oft schwierig und zeitaufwendig. Die AR-Anwendung erläutert vor Ort in Echtzeit und Schritt für Schritt den Arbeitsvorgang, idealerweise noch per Datenbrille, damit beide Hände frei sind. Das Handbuch wird dabei zum interaktiven 3D-Hologramm. In einem Versuchsprojekt erzielte Boeing bei der Montage einer Flugzeugtragfläche mit dem Einsatz von AR-Technik eine 35-prozentige Zeiteinsparung und die Anzahl der Mitarbeiter, die die Aufgabe beim ersten Mal richtig erledigten, stieg um 90 Prozent. 

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