Technologieforum Augmented Reality Technologie und Anwendung in der Produktion. Harald Bauer, Profactor FROM RESEARCH TO PRODUCTION

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1 Technologieforum 2017 Augmented Reality Technologie und Anwendung in der Produktion Harald Bauer, Profactor FROM RESEARCH TO PRODUCTION

2 Kurzvorstellung Profactor, Team Visual Computing Industrielle Assistenzsysteme für Mensch Maschine Interaktion Augmented Reality als wichtiger Technologiebaustein Forschung Lösungen Bildverarbeitung Flexible Robotik Digitalisierung Industrielle Assistenzsysteme Additive Mikro/Nano- Fertigung Simulationsbasierte Optimierung Nano/Mikrostrukturen Funktion. Oberflächen PROFACTOR GmbH 2

3 Agenda Technologie Augmented Reality Kurzerklärung Fallbeispiele aus Studie Projektbeispiele Profactor Einblick in Forschungs- und Entwicklungsprojekte mit Augmented Reality Technologie Industrielle Assistenzsysteme PROFACTOR GmbH 3

4 Augmented Reality - Technologie Kerngedanke: Die Realität - die für menschlichen Sinne wahrgenommen werden kann (z.b. Sehsinn) - wird durch computergenerierte Zusatzinformationen überlagert. Smartphone / Tablet Datenbrillen (Head Mounted Displays) PROFACTOR GmbH 4

5 (Spatial) Augmented Reality - Technologie AR sorgt z.b. auf (Smartphone, Tablet, Datenbrille,..) für eine Überblendung der real betrachteten Welt mit computergenerierten Zusatzinformationen SAR (spatial augmented reality) nutzt z.b. Projektortechnologie, um direkt auf reale Objekte Zusatzinformationen einzublenden. Das Display ist getrennt vom Benutzer des Systems PROFACTOR GmbH 5

6 Augmented Reality Technoloige / Herausforderungen Wo? - Trackingkomponente: Erfassung und Bestimmung der Position und Blickrichtung relativ zum betrachteten Objekt. Was? - Darstellung: Displays aller Art: mobile Anzeigegeräte(Smartphone, Datenbrille, Tablets etc.),.. reale Umgebung (SAR) Wie? Software: Applikationslogik, z.b. Wann wird was angezeigt.... Optionale Möglichkeiten zur Interaktion PROFACTOR GmbH 6

7 Augmented Reality in der Produktion (Studie) Anwendungsfelder, Referenzprojekte in der produzierenden Industrie Studie beauftragt Q4/2014, veröffentlicht Q1/2015 Potentielle Anwendungsfelder Planung Logistik Montage und Produktion Bedienung und Wartung PROFACTOR GmbH 7

8 Anwendungsfeld Planung Anlagen- und Produktionsplanung Maßstabsgetreue, vor-ort Visualisierung zukünftiger Anlagen in den Maschinenparks der Kunden PROFACTOR GmbH 8

9 Anwendungsfeld Logistik Material Handling and Logistics Solution Ermöglichen von intuitiver belegloser Kommissionierung PROFACTOR GmbH 9

10 Anwendungsfeld Montage Exakte Anzeige der Bohrpunkte auf einem Metallstück Spatial Augmented Reality (SAR) keine zusätzliche Displays (Monitore, Datenbrillen, etc.) Projektion der computergenerierten Informationen direkt auf reale Umgebung (z.b. auf zu bearbeitende Werkstücke). (DIOTA) PROFACTOR GmbH 10

11 Anwendungsfeld Bedienung, Wartung, Reparatur AR führt den Mechaniker durch den gesamten Reparaturablauf Datenbrille mit integrierten Kopfhörern gibt virtuell animierte und akustische Handlungsanweisungen PROFACTOR GmbH 11

12 Aktuelle Projektbeispiele PROFACTOR Positionierung Visual Computing Team: Wir benutzen AR-Anzeigegeräte (vom sehr dynamischen Markt) Unsere Entwicklungsschwerpunkte liegen in der SoftwareEntwicklung, insbesondere bei echtzeitfähiger 2D und 3D Bildverarbeitung Fachliche Schwerpunkte sind hierbei Lokalisierungsmethodik/Tracking örtl. Kontext WO wird augmentiert Machine Learning zeitl. Kontext WANN wird augmentiert enabling technology PROFACTOR GmbH 12

13 Projekt SIAM Sticky Notes Applikation UseCase/Motivation: Maschinenhersteller Technische Dokumentation und Montagefortschritt Digitalisierung Expertenwissen statt Post-It s Effiziente Kommunikation zwischen Konstruktion und Montage Papierlose Prozesse auch bei Montageabweichungen Technologien Höherwertigeres Tracking durch Kombination von Technologien (2D, 3D, extern) Ermöglichung von Annotationen vor Ort Kommunikationsschnittstelle zu PLM System Content aus vorhandener Datenbasis (Konstruktion) Einfaches, schlankes user interface PROFACTOR GmbH 13

14 Projekt IWB - Konzept Q-HUD UseCase/Motivation: Motorenfertigung / Arbeitsplatz Endprüfung Assistenz manueller Qualitätssicherung Arbeitsplatzergonomie, Aufwertung Arbeitsplatz Ersparnis durch Effizienz Applikations-Kontext: Endprüfplatz, Augmentierung Inspektionsergebnis Technologien Tracking Werkstück Kommunikation mit Inspektionssystem Projektion Inspektionsergebnisse auf Werkstück Dieses Projekt wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale PROFACTOR GmbH Entwicklung kofinanziert.nähere Infos finden Sie unter: 14

15 SIAM / IWB Video Video PROFACTOR GmbH 15

16 Projekte MontageNavi für Werkerassistenz UseCase/Motivation: Komplexere Abläufe, Variantenvielfalt Einschulungsaufwand senken, Attraktivitäte Arbeitsplatz erhöhen Qualitätssicherung präventiv: Fehler vermeiden Applikation: MontageNavi wird je nach Kunde/Applikationskontext angepasst Technologien Aktivitätserkennung (auf Basis von 2D oder 3D) ObjektlageErkennung, Tracking (2D, 3D oder externes Tracking) Machine Learning (DeepLearning, Prozess/Sequenzen werden trainiert) Anzeigegeräte: Projektor (Spatial Augmented Reality), Tablet, Datenbrillen PROFACTOR GmbH 16

17 DeepLearning -> Aktivitätserkennung -> AR Applikationen DeepLearning Technologie Video Wahrnehmung (2D oder 3D) menschlicher Aktivitäten und Interpretation Kamera Positionierung aus verschiedensten Blickwinkel möglich: Beobachter-Perspektive (z.b. Kamera ist seitlich zum Arbeitsplatz) Vogel-Perspektive (z.b. Kamera ist über dem Arbeitsplatz) Ich-Perspektive (z.b. Datenbrille) Echtzeit-Erkennung Personen (Positionen) und deren Bewegungen menschliches Skelett zur Analyse der Körperhaltung und Interpretation von Tätigkeiten (z.b. Handbewegungen) Perfekte Grundlage für Augmented Reality Applikationen mit hohen Anforderungen an gutes Timing für virtuelle Anweisungen. PROFACTOR GmbH 17

18 ViveScanning - Digitalisierung von realen Objekten UseCase/Motivation: Stand der Technik: Expertenlastige Systeme zur Digitalisierung Weiterentwicklung Produkt ReconstructMe Echtzeit 3D Rekonstruktion Applikation: Einfache Handhabung Low-Cost Komponenten ViveScanning Technologien Kalibrierung ViveScan Optische Feinpositionierung HTC Vive Lighthouse Tracking Geometrische Rekonstruktion Tiefensensor PROFACTOR Externe Komponenten PROFACTOR GmbH 18

19 Veranstaltungen 18. September 2017 Stammtisch 4.0 Die digitale Fabrik ein Upgrade für die PROFACTOR, Steyr Anmeldung: September 2017 Add+it D-Printing Symposium mit Fokus Museum Arbeitswelt, Steyr Anmeldung: März 2018 NILindustrialday 2018 Symposium zur Nanoimprint Lithographie (NIL) Funktionelle Parkhotel Schönbrunn, Wien Anmeldung: PROFACTOR GmbH 19