Mobile City Bremen Von der Forschung zu innovativen mobilen Lösungen Otthein Herzog und das MRC-Team TZI Technologie-Zentrum Informatik MRC - Mobile Research Center Universität Bremen Wireless Communication and Information 13. Oktober 2006
1. Mobile Solution Center Bremen 2. Mobile Arbeitsunterstützung Markt, Potenzial und Technologien Exemplarische Einsatzfelder: Flugzeugwartung Produktion Krankenhaus
Mobile Solutions in Bremen Seit 1998 wird am TZI auf dem Feld Mobile Solutions geforscht. Fokus auf Technologien für die Anwendungen von Wearable Computing, Ubiquitous Computing, mobiler Kommunikation InnoVision 2010 des Landes Bremen: Mobile Solutions als IT- Strategie. Die Mobile Solution Group vertritt 50+ Unternehmen in Bremen Das Mobile Solution Center Bremen baut auf dem Konzept von Living Labs auf mit integrierten Anwendungsprojekten von Firmen mit Technologie-Forschungsgruppen im Mobile Research Center Bremen (MRC) Mit einem Demo-Labor für Mobile Solutions: Technologien und Anwendungen
Mobile Research Center Forschungsverbund des Landes Bremen Interdisziplinär und hochschulübergreifend 130 WissenschaftlerInnen in 22 Arbeitsgruppen Vertrieb und Marketing Vertriebsteam für mobile Anwendungen in Produktion/Logistik, Luft- und Raumfahrt, Gesundheitswirtschaft, e-entertainment DemoCenter für Wissenschaft und Industrie in Kooperation mit der Mobile Solution Group
Mobile-Cluster Bremen
Systemkompetenz Kompetenzfelder: Kommunikationstechnik Informatik Produktionstechnik und Logistik Mikrosystemtechnik Applikationszentrum Mikrosystemtechnik, BMBF, 4,6 Mio Förderung, Laufzeit 5 Jahre, Start 2006 Industrial Design
Kompetenzprofil Technologische Bandbreite: Markt Sensortechnik und Kontextabhängige Dienste (LBS) IT-Sicherheit Intelligente Software Systeme Mensch-Maschine- Interaktion Wearable Computing Logistik Produktion Luft- und Raumfahrttechnik Unterhaltungstechnikt Gesundheitswirtschaf Mobile Kommunikation Mobile Hardware Middleware Mobile Services Mobile Sensortechnik Mensch-Maschine Interaktion Test und Demo Center Textilintegration von elektronischen Komponenten Mobile Sicherheitstechnik Geschäftsmodelle Produktdesign Ganzheitliches Prozessdesign Markt
1. Mobile Solution Center Bremen 2. Mobile Arbeitsunterstützung Markt, Potenzial und Technologien Exemplarische Einsatzfelder: Flugzeugwartung Produktion Krankenhaus
Mobile Lösungen in Unternehmen Befragung von 160 Unternehmen davon 15 DAX, 52 GU, 93 KMU Quelle: Deutsche Gesellschaft für Managementforschung mbh (DGMF) / Knowledge Intelligence (KI) AG, 2006
Nutzung von WLANs in Unternehmen Bis Ende 2005 waren in 39% aller deutschen Unternehmen mit mehr als 200 Mitarbeitern Wireless LANs im Einsatz Bis Ende 2006 wird der Anteil voraussichtlich bei 45% liegen. Quelle: Computerwoche, IDG Business Verlag, 2006
Marktpotenzial Wearables Globales Marktvolumen von Wearable-Systemen 2005 170 Mio. $ 2006 270 Mio. $ Wachstumsrate: 59% Quelle: Venture Development Corporation 2006
Mobile Assistenzsysteme Anwendungen
Beispiel: Assistenzsystem für die Anlagenwartung Head Mounted Display Hände frei! Drahtlose Kommunikation Gürtelschnallen- Computer
Wearable Systemarchitektur
Miniaturisierte Sensoren (Bharatula, Ossevoort, Lukowicz, Tröster, 2004)
Sensorbasierte Benutzerschnittstellen
ETH QBIC: Gürtelschnallencomputer Gürtelschnalle als Rechnergehäuse Gürtel als Bus zur Peripherie Schnittstellen Batterien Adapter zu VGA-Display, WLAN, Bluetooth, USB usw.
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wearit@work Das weltgrößte Projekt zum Thema Projektkoordination im TZI/Universität Bremen 36 Partner im Konsortium ca. 170 Personenjahre über 4.5 Jahre 24 Mio. Budget und 14,5 Mio. Förderung Aufbau der Open Wearable Computing Group (OWCG) als das zentrale Standardisierungsgremium Etablierung des International Forum on Applied Wearable Computing (IFAWC) als weltweite Veranstaltung mit Fokus auf Anwendungen
wearit@work Das Konsortium (Auswahl)
wearit@work Pilot-Anwendungen Produktion (Skoda) Training, Produktionsanlauf Wartung (EADS/Airbus) Entwicklung intelligenter Handbücher : wearable, kontext-sensitiv, adaptiv Gesundheitswirtschaft (gespag) Koordinierung des medizinischen Personals Versorgung mit relevanter Zusatzinformation Besserer Zugang zu medizintechnischen Geräten während der Untersuchung Feuerwehr-Assi (BSPP/Feuerwehr Paris) Erhöhung der Sicherheit von Leib und Leben Unterstützung der menschlichen Sinne (augmented reality)
Activity types in the wearit@work * Pilots - 1 EADS SKODA (train) GESPAG BSPP environment diverse, non fixed, some infrastructure static, structured, fixed, elaborate infrastructure highly structured, static, strong infrastructure unstructured, dynamic, hazardous, no infrastructure mobility nomadic, room level nomadic, highly mobile heterogenous, homogenous cognitive load medium low high medium manual activity predominantly predominantly occasional occasional physical strain some minimal none extreme stress little little moderate, time high human interaction pressure little little intense moderate (*) Paul Lukowicz, Universität Passau
Activity types in the wearit@work* Pilots - 2 retrieval recording sensing communication EADS SKODA GESPAG BSPP structured structured highly simple textual or multimedia multimedia structured text, graohical event sequence and/or annotated videos location, activity, system state voice call with images content events with timing information activity, object (car) state minimal some images collaborative input of complex multimodal information location collaboration between systems information, events, some images enviromental, location, physiological, some activities simple offline messages, real time voice, occasional video. (*) Paul Lukowicz, Universität Passau
1. Mobile Solution Center Bremen 2. Mobile Arbeitsunterstützung Markt, Potenzial und Technologien Exemplarische Einsatzfelder: Flugzeugwartung Produktion Krankenhaus
Ein Flugzeugwartungsprototyp Die Effektivität der Wartung ist ein erfolgskritischer Faktor für jede Airline. Die Luftfahrtindustrie behandelt die Aspekte der Wartung bereits bei der Entwicklung neuer Flugzeuge, um diese einfacher und schneller zu machen. Szenarien auf der Grundlage realer Situationen wurden untersucht, um das Potential von Wearable Computing Lösungen zu entwickeln.
Erwarteter Nutzen Verbesserung und Erweiterung der Fähigkeiten des Wartungspersonals Produktivitätssteigerung Verbesserung des Qualitätsniveaus, Reduzierung von Fehlern, Erhöhung der Flugzeugsicherheit Verbesserung der Lernkurve Courtesy: Grado Zero Espace
Arbeitssituation - innen
Arbeitssituation - außen
Umgebungsbedingungen Spezifische Randbedingungen: Räumliche Einschränkungen Unbequeme Haltung Bewegungsbeschränkungen Belastung Wasser Hitze Korrosive Stoffe Pyrotechnik Schattenzonen Licht Geräusche Sicherheit Vertraulichkeit
Realisierte Funktionalitäten Advanced XML-basierte Content Management Funktionalität Automatische Verfolgung der Benutzeraktionen bei der Navigation in angebotenen Informationen (SCORM 1.2) Multi-wearable-device-Lieferung und Rendering der Information Integration mit einer kommerziellen sprachbasierten Interaktionsmaschine Innovative Konzepte und Metaphore für die Informationspräsentation und -navigation Automatisches Management des Reporting und Prozedurabschlusses Intra- und extra-team-kommunikation Remote Expertenzugang
Benutzer-Tests bei Airbus
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Produktionsassistenzsystem Manuelle Endmontage Training erforderlich Lernfabrik E-Learning Institut Lerninsel System unterstützt Werker in der Lerninsel
Produktionsassistenzsystem Technologiedemonstrator Behandeltes Problem: Task-Tracking für Montagearbeiten Viele Tasks mit großen Unterschieden Genaue Erkennung In Realzeit Ziel: Personenunabhängiges Training Schnelleres Training der Werker
Productionsdemonstrator 3/5 Demonstratorziele Personenunabhängiges Training: Technische Entwicklungs Plattform Wahl der Sensoren Sensorintegration Sensor fusion Personenunabhängigkeit Performanz-Evaluation
Produktionsassistenzsystem Demonstratorsystem
Produktionsassistenzsystem Permanenter Zugang zu Information Hilfestellung für den Werker im Arbeitsprozess Quelle: Volkswagen/Skoda
Produktion Potenziale in vor- und nachgelagerten Prozessketten Kommissionierung After-Sales-Service (z.b. Kfz-Werkstätten)
Produktion Kommissionierung Automatische Zuordnung des aktuellen Kommissionierauftrags zu dem zugehörigen Werker Sichere, konfliktfreie Datenübertragung auf mobile Endgeräte Der Arbeitsumgebung angepasste Bereitstellung mobiler End- und Interaktionsgeräte Mobile Unterstützung des Werkers bei der Suche und Identifikation der zugehörigen Bauteile
Produktion After-Sales Service, z.b. Werkstätten Gezielte Informationsaufbereitung der relevanten Service- und Diagnoseinformationen Kommunikationsinfrastruktur für den Abruf der relevanten Daten Sichere, konfliktfreie Datenübertragung auf mobile Endgeräte Der Arbeitsumgebung angepasste Bereitstellung mobiler End- und Interaktionsgeräte
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Landeskrankenhaus Steyr/Oberösterreich
Danke Kontakt: Tel. 0421-218-7090 herzog@tzi.de