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Industrie 4.0

What is Industry 4.0? An Introduction

Your comprehensive introduction to Industry 4.0

What is Industry 4.0? Many professionals have heard this term referenced frequently in the manufacturing, engineering, and production landscapes – but what does it really mean?

Simply put, Industry 4.0 is a term used to define the latest generation of the “industrial” world. Over the centuries, the way we produce products, manufacture solutions, and generally innovate has evolved drastically. From the first industrial revolution, when human beings enhanced mechanization through water and steam power, to the mass production assembly lines of Industry 2.0, we have consistently looked for ways to make production more efficient.

Industry 4.0 is the “fourth industrial revolution”, a concept which builds on the computerization and digitization introduced in Industry 3.0. In this landscape, computers and people are more deeply connected, allowing for the use of automation, artificial intelligence, and the internet of things.

What is Industry 4.0? Defining Industry 4.0

Industry 4.0, or the fourth Industrial Revolution, takes the work that started to enhance and digitize production and manufacturing processes in Industry 3.0 to the next level. Where Industry 3.0 introduced computers and powerful machines to the manufacturing process, Industry 4.0 focuses on connecting these devices and allowing them to communicate more efficiently.

Industry 4.0 marks the introduction of intelligent processes, automation, and connected systems into the Industrial landscape. When fully applied, the technology can support the creation of “smart factories” and autonomous creative processes.

Elements of Industry 4.0 can be applied to all levels of the manufacturing process, from the initial manufacturing process to product development and even product lifecycle management. Some manufacturers even apply concepts of Industry 4.0 to external resources such as supply chains, allowing them to anticipate better and manage supply disruptions.

The Evolution of Industry 4.0: Industry Processes over the Years

Industry 4.0 earned its name as the fourth major revolution in the industrial landscape. According to experts, there have been various significant shifts in manufacturing processes over the years. The first industrial revolution began in the late 18th century, paving the way for mass production via water and steam power. Finished goods could be produced by machines rather than by hand.

In the second industrial revolution, around a century later, new assembly lines were introduced with gas, electric, and oil power. These innovations were enhanced by the introduction of better communication capabilities via telegraphs and telephones. The third industrial revolution, which began in the midst of the 20th century, added advanced telecommunications, computers, and data analysis to manufacturing processes. Programmable language controllers began automating certain processes.

Now, we’re in the fourth industrial revolution (Industry 4.0), characterized by greater automation, the use of smart machines and factories, and a higher focus on data. Industry 4.0 introduced artificial intelligence, intelligent workflows, and the “Internet of Things” to manufacturing.

The Technologies Driving Industry 4.0

Currently, Industry 4.0 is characterized by rapid evolution and transformation. However, there are some technologies specific to the fourth industrial revolution which help to separate the concept from some previous industry innovations, such as:

Cloud computing: Cloud computing is quickly becoming the cornerstone of virtually any Industry 4.0 strategy. Cloud technologies allow for the easy integration of supply chain, engineering, production, sales, and service. Additionally, cloud technologies allow industrial companies to collect and use data from various landscapes easily.
Edge computing: Alongside cloud computing, edge computing has grown as a crucial part of Industry 4.0. The demands of real-time production in an innovative manufacturing landscape mean certain analysis processes must be completed on the “edge”, where data is created. The edge also helps companies to minimise security risks.
The internet of Things: IoT or the Internet of Things allows for rapid communication between various machines on the manufacturing floor. Machines are equipped with sensors which allow them to connect with other web-enhanced devices over the cloud. This allows for the rapid collection of data, as well as enhanced automation.
Machine learning and AI: The introduction of advanced AI and machine learning components allows manufacturing companies to take full advantage of the information they generate throughout the industrial process. AI systems can provide insights into business processes and help companies to stay one step ahead of potential issues with devices. These tools also allow for more advanced automation.
Digital twins: Digital transformations offered by Industry 4.0 has allowed manufacturers to design digital twins, which are essentially virtual replicas of factories, processes, machines, production lines, and supply chains. Manufacturers can use digital twins to discover new opportunities for improving productivity and minimizing downtime.
XR: A relatively new addition to the Industry 4.0 landscape is extended reality. Through virtual, augmented, and mixed-reality tools, companies can streamline innovation, boost workplace creativity, and enhance collaboration on a global scale. XR can even allow for the production of new products at a more rapid pace.

The Benefits of Industry 4.0

Industry 4.0 can offer numerous benefits to organisations that implement it successfully. With the technologies offered by Industry 4.0, companies can build sensors, monitor manufacturing processes in real time, and minimize unexpected downtime. It’s also possible to collect data on a significant scale to assist with better decision-making and growth.

Industry 4.0 technologies can improve employee training, collaboration, and compliance, reducing not just cyber security issues but health and safety hazards too. The technology can also help with automating repetitive tasks, improving the speed of manufacturing processes and allowing new products to go to market at a faster rate.

Industry 4.0 technologies like XR can even assist with the creation of new technologies and products at an amazing rate, allowing creators to build new concepts without having to invest in physical resources. However, Industry 4.0 has faced some challenges too.

Over the years, companies have struggled to find the expertise and budget required to implement Industry 4.0 technologies while adhering to compliance and cybersecurity standards. Connectivity between devices can expose companies to a number of safety challenges.

However, as Industry 4.0 evolves, it’s growing increasingly more secure, versatile, and accessible. Today, almost every industrial company has some manner of innovative digital technology in place to assist with streamlining operations.

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What is Industry 4.0? An Introduction

21. März 2023 0 comment

Examples

Warum Virtuell Reality gerade jetzt so wichtig ist

In der Prozessindustrie herrscht ein ständiger Druck: Betriebs- und Wartungskosten sollen gesenkt werden, das Personal wird knapper und die Automatisierung und Digitalisierung ist noch nicht so weit umgesetzt wie es sein sollte. Welche Möglichkeiten gibt es, um trotz dieser Widrigkeiten eine Anlage und ihre Abläufe zu optimieren? Antworten und Praxisbeispiele rund um VR-Anwendungen finden sich auf dem Smart Process Manufacturing Congress am 3. und 4. Mai in Würzburg.

Die Pandemie hat es gezeigt. Die digitale Transformation von Prozessen bei Inbetriebnahmen, in der Produktion und Instandhaltung kann zukünftig zu großen Teilen auch aus der Ferne gestartet werden. Damit eröffnen sich große Effizienzpotenziale bei gleichzeitiger Reduzierung von Stillstandzeiten. Bei Problemen mit Maschinen und Anlagen im Feld können sich Service-Firmen virtuell in das Sichtfeld eines Mitarbeiters vor Ort einschalten und so gemeinsam das Problem lösen. Wie dies in der Praxis funktioniert, berichten Markus Große Böckmann, Oculavis und Maximilian Schmid, Linde Plantserv, in einem Gemeinschaftsvortrag. Mehr noch, sie zeigen, welche Technologien in Zukunft wichtig werden und welche Abläufe sich als praktikabel erwiesen haben.

Papier im Industrie 4.0-Zeitalter? Das geht besser!

Bei Omicron Electronics und Kärntner Netz wird schon länger mithilfe von Augmented Reality-gestützter Software, modernen Datenbrillen (HoloLens) und Industrie-Tablets die Arbeitssicherheit in Schaltvorgängen in Mittelspannungsnetzen verbessert. Im Mittelpunkt steht dabei die Datenmanagementsoftware UBIK von Augmensys. Denn – so ist Alena Helm, Augmensys, überzeugt – im Industrie 4.0-Zeitalter scheint es kaum noch zeitgemäß, Ablaufpläne und Protokolle in Papierform zu generieren. Nun wird beim Freischalten von Netzabschnitten ein entsprechender „Schaltbrief“ im Netzleitsystem erstellt, welcher die sichere Schaltreihenfolge definiert. Über eine Schnittstelle werden die Schaltbriefe an UBIK elektronisch übertragen, worin wiederum die Schaltschritte in der richtigen Reihenfolge visualisiert bzw. abgearbeitet werden können.

Digitaler Wandel im Feld

Anlagen und Prozesse werden immer komplexer – die Wartungsteams müssen mit weniger Personal damit Schritt halten. Mit einem digitalen Wandel im Feld lassen sich diese Herausforderungen meistern, wie der Digital Worker von Siemens beweist. Tobias Rasbach, Siemens, berichtet in Würzburg, wie sich damit nicht nur Arbeitsabläufe digitalisieren lassen, sondern auch auf jede Art von Information einfach zugreifen lässt. Beispiele sind die Navigation zum Feldgerät oder die Remote-Zusammenarbeit mit einem Call-Agent über eine Augmented-Reality-Brille. Für Rasbach ist es, als würde man sich ein Heimwerker-Video ansehen, mit der realen Anlage im Hintergrund. Man muss also nicht mehr nach der Schraube suchen, sondern bekommt sie in seiner AR-Brille angezeigt. Allerdings, so ist Rasbach überzeugt, funktioniert dies nur, wenn neue oder externe Mitarbeiter durch erfahrene Kollegen entsprechend geschult werden. Dann sind jedoch auch Inbetriebnahmetätigkeiten, Qualitätskontrolle, Wartungsarbeiten, Red Lining, das Tagging oder das Tracking von Menschen, Geräten, Werkzeugen möglich.

Begleitet von der Wissenschaft

Neue Technologien erfordern mitunter ganze neue Ansätze beim Arbeiten. Die Einsatzmöglichkeiten von Virtual (VR) und Augmented Reality (AR) untersucht nun ein Team des Instituts Digital Engineering der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt (FHWS) zusammen mit dem Lehrstuhl für Psychologie der Julius-Maximilians-Universität (JMU). Maximilian Rosilius, FHWS betreut das Forschungsprojekt PlanAR – Einsatz von Augmented Reality bei Anlagenplanung und Materialflussoptimierung – Effizienzpotenziale und psychologische Wirkungen auf den/die Nutzer. Mit eingebunden sind mehrere industrielle Projektpartner, unter anderem der Spezialist für Automatisierungslösungen Trips. Das Unternehmen entwickelt AR-Anwendungen für die virtuelle Inbetriebnahme und Systemdokumentation. Ziel des gemeinsamen Projektes, das von Christian Trips und Maximilian Rosilius vorgestellt wird, ist die Entwicklung einer plattformbasierter Anwendung zur gebrauchstauglichen Nutzung der XR-Technologie im industriellen Umfeld für KMUs.

In Würzburg warten also spannende Praxisbeispiele rund um den Einsatz von AR-Technologien. Alle zeigen, dass diese längst keine Zukunftsvision mehr sind, sondern bereits erheblich zur Effizienz und Sicherheit eines Betriebs beitragen. Auf dem Smart Process Manufacturing Congress werden weitere interessante Projekte vorgestellt. Hier geht’s zur Anmeldung.

Quelle:

Foto:

Sieht so die Zukunft der Instandhaltung aus? (Bild: galitskaya – stock.adobe.com)

https://www.process.vogel.de/warum-virtuell-reality-gerade-jetzt-so-wichtig-ist-a-1109781/

22. April 2022 0 comment

Knowledge Metaverse Research

Meta AI’s ReSkin Sensor to Boost Metaverse Plans

The new Metaverse firm has developed a haptic solution capable of industry-wide change

Meta AI, formerly Facebook AI, announced in a blog post on Monday it had created a new material and touch sensor capable of boosting the development of the Metaverse.

Researchers of artificial intelligence (AI) at the newly-branded Metaverse firm have worked jointly with researchers and scientists at Carnegie Mellon University to build ReSkin: a plastic, 3-millimetre-thick membrane with magnetic particles capable of measuring touch and sensation.

According to the post from Roberto Calandra, Meta AI Research Scientist and Mike Lambeta, Research Engineer for Meta AI, the new material would allow sensors to monitor changes in the magnetic field to communicate with AI-powered software to enable tactile-sensing robots.

Mark Zuckerberg, Meta’s Chief Executive and Co-Founder, wrote the team had “designed a high-res touch sensor and worked with Carnegie Mellon to create a thin robot skin,” bringing the company “one step closer to realistic virtual objects and physical interactions in the metaverse.”

Robots handling soft fruits trialled the new skin, and further testing found the AI programme required training on 100 human touches to understand the link between magnetic field changes and touch.

The news comes after Meta said it had released the full open-source design of its DIGIT sensor last year, which was “significantly cheaper to manufacture and provides hundreds of thousands more contact points” compared to current commercial tactile sensors, offering greater access to global research teams.

Abhinav Gupta, Research Scientist for Meta, said in a phone conversation that tactile sensing had previously been too expensive or fragile to collect substantial data, adding,

“If you think of how humans or babies learn, rich multimodal data is quite critical for developing an understanding of the world. We are learning from pixels, sound, touch, taste, smell, and so on. But if you look at how AI has advanced in this last decade, we have made huge advances in pixels and we have made advances in sound: audio, speech and so on. But touch has been missing from this advancement even though it is very critical”

He concluded Meta’s ReSkin could allow robots to measure pressure forces to roughly 0.1 Newtons on objects less than 1-millimetre wide, adding researchers could finally “have better understanding of the physics behind object” as they worked to build the Metaverse.

Meta AI’s blog posts echoed Gupta’s comments, stating the sensors should replicate the functions of the human finger, be compact and miniturised, “withstand wear and tear” caused by repeated contact with surfaces, and measure key information about objects such as surface features and contact forces.

The announcements come after numerous firms, including SenseGlove and HaptX, boosted efforts to develop XR technologies for robotic teleoperations, with both enterprises launching haptics-based solutions capable of detecting and simulating a spectrum of haptic feedback levels.

A key representative of HaptX spoke to XR Today in an industry-wide round table on key emerging technologies such as 5G, who said it was vital to allowing haptic solutions to detect, transmit, and function with low-latency, high-speed connections for greater accuracy and responsiveness.

Quelle:

Meta AI’s ReSkin Sensor to Boost Metaverse Plans

12. November 2021 0 comment

Knowledge Research

Industrie 4.0 – Weltweit im Einsatz – ohne eine Reise

Normalerweise bedeutet ein Projekt über Kontinente hinweg engmaschige Präsenztermine, die mit vielen Geschäftsreisen verbunden sind. Nicht nur in Pandemie-Zeiten ein kompliziertes und zeitaufwändiges Vorgehen. In der Krise stecken allerdings auch Chancen: Die Pandemie mit ihren Reisebeschränkungen gibt Anlass, die Unternehmensmobilität nachhaltig umzugestalten. Statt Geschäftsreisen sollen nach neuesten Studien künftig virtuelle Konferenztools die erste Wahl werden.

Das Next Generation Very Large Array des amerikanischen National Radio Astronomy Observatory ist das größte Astronomieprojekt der nördlichen Hemisphäre. Radioastronomen forschen nach Grundlagen wie die Frage des menschlichen Ursprungs oder die Entstehung des Universums. Sie empfangen und arbeiten dabei mit Daten vom Rand des Universums. Das ursprüngliche Teleskop – Very Large Array (VLA) startete vor mehr als 40 Jahren in New Mexico. Jetzt bekommt das Projekt mithilfe neuer Teleskope, die in der kommenden Generation viel leistungsfähiger sind, ein Fresh-up. Hierfür werden 28 x 25 Meter große Teleskope außer Betrieb genommen und gegen die neue Generation ausgetauscht. Die neuen Teleskope besitzen einen Reflektordurchmesser von 18 Metern. Insgesamt sind 244 Stück davon in der Planung.

Im Mai 2021 wurde das Wiesbadener Unternehmen mtex antenna technology gmbh mit der Ausarbeitung des Designs und dem Bau des Prototypen beauftragt. Es setzt auf die Unterstützung des Start-ups WeAre. Das Berliner Unternehmen entwickelt ein VR-Konferenzsystem, mit dem große und vor allem komplexe Maschinen und Anlagen in der virtuellen Realität begangen, besprochen und bearbeitet werden können.

„Aufgrund der aktuellen Pandemie und den damit verbundenen Reisebeschränkungen benötigten wir bei der Umsetzung des Projekts ein Tool, mit dessen Hilfe wir uns virtuell über einen Ozean hinweg jederzeit austauschen können. Mit der VR-Software von Weare haben wir ein Tool gefunden, das es uns ermöglicht, uns direkt am Objekt in der virtuellen Realität mit allen am Projekt beteiligten Experten auszutauschen. Auch nach der Pandemie ist eine derartige Software von großem Mehrwert, da sie für eine enorme Zeitersparnis sorgt und Geschäftsreisen auf ein notwendiges Minimum reduziert”, äußert sich Lutz Stenvers, CEO der mtex antenna technology GmbH.

Das Projekt über Kontinente hinweg musste ohne Präsenztermine und Geschäftsreisen funktionieren. In Pandemie-Zeiten ein besonders kompliziertes und zeitaufwändiges Unterfangen.

Virtuelle Geschäftsreisen

95 Prozent der Unternehmen erwarten einen langfristigen Rückgang von Geschäftsreisen. 80 Prozent planen ihren IT-Bereich mit digitalen, krisensicheren Lösungen auszubauen. Weare, Entwickler der VR-Konferenzlösung, hat die derzeitige Situation analysiert. Geschäftsreisen sind teuer und zeitaufwändig. Sie verursachen einen hohen CO2-Ausstoß. Und doch gehören sie für viele Menschen zum Alltag. Im Vor-Corona-Jahr 2019 erreichten die Dienst- und Geschäftsreisen in Deutschland Rekordzahlen: 13 Millionen Geschäftsreisende sowie 195,4 Millionen Geschäftsreisen, von denen 70 Prozent reine Tagesreisen darstellten. Die Kosten für Geschäftsreisen deutscher Unternehmer waren mit 55,3 Milliarden Euro so hoch wie noch nie.

Reisebeschränkungen durch Corona

Die Corona-Pandemie mit ihren Reisebeschränkungen brachte eine radikale Zäsur für alle Dienst- und Geschäftsreisenden. Seit der Pandemie finden bei 78 Prozent der deutschen Unternehmen weniger als zehn Prozent der Dienstreisen statt. Gründe sind laut der Barometer-Umfrage des Verbands Deutsches Reisemanagement (VDR) vom Juni 2021: gesundheitliche Risiken (85,9 Prozent), komplizierte Einreisebestimmungen bei internationalen Einsätzen (73,4 Prozent), fehlende Planungssicherheit (65,6 Prozent) sowie unklare oder intransparente gesetzliche Bestimmungen am Zielort (68,8 Prozent). 94 Prozent der Befragten prognostizieren, dass die Zahl der Geschäftsreisen nach der Corona-Pandemie langfristig zurückgehen wird. 70 Prozent der Unternehmen rechnen mit 30 Prozent weniger Außendiensteinsätzen. Stattdessen sollen Sinn und Zweck von Dienst- und Geschäftsreisen hinterfragt und geprüft werden.

Die Corona-Pandemie stoppte den Aufwärtstrend bei Geschäftsreisen und sorgte für ein Umdenken. Bild: Weare

Dauerhafter Travel-Turnaround

Nicht nur Corona, sondern auch das Aufkommen neuer Technologien und die geänderten Bedürfnisse seitens der Arbeitnehmer verändern die Arbeitswelt. Projekt- und Arbeit mit dezentralen Teams wird für viele Unternehmen immer relevanter. Gleichzeitig wächst der Wunsch seitens der Arbeitnehmer, langfristig remote beziehungsweise hybrid arbeiten zu können. Die Studie „Digitale Meeting-Kultur“ von NeXR Technologies, einem Entwickler von VR- und AR-Technologien, bestätigt, dass die meisten Arbeitnehmer kurze Web-Meetings für nahezu gleichwertig zum Vor-Ort-Meeting halten. Eine Erfahrung, die sich auch im Nachhinein als Treiber hin zu einem nachhaltigen Travelmanagement entpuppen könnte.

Die Erfahrungen während der Lockdowns wirken wie ein Katalysator für die Digitalisierung in Unternehmen. Besonders digitale Pioniere kamen dank des Einsatzes innovativer Technologien nachweislich besser durch die Krise. Viele Unternehmen haben die Relevanz der digitalen Transformation zu spüren bekommen und sind nun eher bereit, in nachhaltige, adäquate Alternativen zu investieren. So ergab die Corona-Restart-Studie, dass 68 Prozent künftig mehr auf digitale, krisensichere Lösungen setzen wollen. Die Studie des Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik „The State of IT“ prognostiziert, dass 80 Prozent eine langfristige Änderung im IT-Bereich planen.

„Innovative Technologien ermöglichen die Konnektivität zwischen den Menschen und ihren unterschiedlichen Standorten und machen Reisen aus technischer Sicht schon obsolet. Doch wenn wir nachhaltigere Alternativen zu Geschäftsreisen etablieren wollen, ist es ausschlaggebend, dass wir die Mehrwerte lang bewährter Strukturen erkennen und menschliche Bedürfnislagen identifizieren. Nur so kann eine innovative Lösung ‒ wie ein VR-Konferenztool ‒ auch auf Akzeptanz stoßen und einen Wandel initiieren“, erklärt Max Noelle, Gründer und CEO von WeAre.

Moderne 2D-Konferenztools kommen schnell an ihre Grenzen. Denn, sobald es um längere interaktive Absprachen, die Visualisierung komplexer Sachverhalte oder die kollaborative Zusammenarbeit geht, fehlt der direkte persönliche Austausch. 70 Prozent nehmen wahr, dass nur wenige Teilnehmer wirklich aktiv bei Web-Meetings dabei sind.

Auf Geschäftsreise

Unter Einbezug aller Sinne schafft virtuelle Realität eine immersive Nähe zwischen Gesprächspartnern. In einem VR-Meeting können auch Problemlösungs- und Innovationsworkshops, Kundentermine und Servicemeetings durchgeführt werden. Die virtuelle Realität ermöglicht es, sich mit Kolleg, Geschäftspartnern und Kunden auszutauschen – und zwar so, als wäre man wirklich vor Ort.

Der Maschinen- und Anlagenbauer Schauenburg MAB setzt Weare Rooms ein, um komplexe CAD- und Konstruktionszeichnungen als bearbeit- und begehbare virtuelle Modelle erlebbar zu machen. Mithilfe zahlreicher bewährter Meetingtools wie Präsentationen, Kamera, Dokumente, Whiteboards, farbige Notizen und vieles mehr wird die Zusammenarbeit im VR-Konferenzraum für alle Teilnehmer zu einem interaktiven und immersiven Erlebnis. So können auch Kunden ihre Produkte maßstabsgetreu erleben, noch bevor sie gebaut werden, und ihre Wünsche direkt am 3D-Objekt anmerken.

„Unser Vertriebsteam nutzt Weare, um Großprojekte mit internationalen Kunden zu besprechen. Dadurch können wir die Reisekosten reduzieren und den Kunden stärker in den Entwicklungsprozess einbeziehen“, erklärt Normen Perten, Head of Sales bei Schauenburg MAB. Neben Zeit, Kosten und Fehlern werden dank der VR-Software vor allem Dienst- und Geschäftsreisen gespart, und somit wird letztlich auch der CO2-Fußabdruck des Unternehmens reduziert.

Quelle:

https://de.industryarena.com/emagazine/03-2021/weltweit-im-einsatz-ohne-eine-reise.html

11. Oktober 2021 0 comment

Examples

Wikitude’s AR Image Tracking technology used to power Air bp’s aircraft refuelling platform

Wikitude, a provider of an Augmented Reality (AR) software development kit (SDK), has recently published that it has collaborated with Air bp on its ‘Airfield Automation safe2go’ AR-enabled fuel decal recognition platform.

Air bp is the aviation division of the multinational oil and gas company bp, and is a leading supplier of aviation fuel products and services. In 2019, the company supplied over 6.7 billion gallons of aviation fuel, fuelling over 7,000 flights per day at over 700 locations in more than 55 countries – more than five planes a minute.

One challenge that Air bp is faced with is that of misfuellings, wherein the wrong type of fuel is delivered into an aircraft, which can have fatal consequences, potentially costing human lives. According to Wikitude, despite taking care to use selective fuel-grade nozzles and extensive operator training, Air bp considers the misfuelling challenge too great not to try to drastically improve it.

In order to tackle this challenge, Air bp worked with Wikitude to implement the use of Augmented Reality technology for AR-enabled fuel decal recognition, as part of its ‘no decal, no fuel’ policy.

Air bp’s Airfield Automation safe2go is a cloud-based platform that consolidates all the data associated with Air bp’s refuelling operations. The solution actively helps prevent misfuelling by verifying requirements via an app on a handheld device in the fuelling vehicle. However, despite thorough training for operators, the human error factor is always present and poses a significant risk.

As a result, the team behind the Airfield Automation safe2go solution looked for a way to recognize fuel-grade labels (decals) next to the fuelling orifice on the tank, without modifying the planes’ construction. A prototype was then rolled out and tested in over 40 airports around the world.

The two main criteria for the solution included:

The technology must never give the wrong grade of fuel (a “false positive” reading) as it’s a safety-critical application;
A high success rate for being able to recognize a decal to fulfill the purpose of the application.

Wikitude stated that after many trials, its AR Image Tracking feature that recognizes patterns proved to be the most reliable solution and allowed the whole project to proceed as a safety-critical application.

Wikitude’s Image Tracking allows AR apps to detect, track, and augment 2D images. The Wikitude AR library works with up to 1,000 images that can be recognized offline and with thousands of target images hosted in the cloud. The company stated: “This AR feature is ideal for recognizing and augmenting safety verification protocols, streamlining instruction delivery, spatially placing data, and more.”

Furthermore, there is also a benefit to capturing data in real-time, and what used to take almost two days to get data from an airport into Air bp’s invoicing system now comes through straight away in real-time.

According to Wikitude, Air bp’s Airfield Automation (AA) solution is now live at 322 airports in 28 countries across 4 continents. 496 vehicles at 126 airports are equipped with the AA safe2go app, which is powered by Wikitude’s AR Image Tracking technology.

For more information on Wikitude and its AR SDK, please visit the company’s website.

Quelle:

https://www.auganix.org/wikitudes-ar-image-tracking-technology-used-to-power-air-bps-aircraft-refuelling-platform/

Image credit: Wikitude / Air bp

20. Juli 2021 0 comment

Examples

Neue Fraunhofer-Software prüft Bauteilmaße in Echtzeit

Damit es zum Beispiel die Wareneingangskontrolle in Zukunft leichter hat, hat man am Fraunhofer-IGD die Software Marquis entwickelt, die das maschinelle Lernen mit Augmented Reality verknüpft.

Weicht ein reales Bauteil von den Vorgaben ab, die in den CAD-Daten spezifiziert sind? Die richtige Antwort möglichst rasch zu erhalten, ist quasi in jeder produzierenden Branche essentiell für den wirtschaftlichen Erfolg. Bisher wurde die Frage vor allem über eine Sichtkontrolle beantwortet. Doch Forschende des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD in Darmstadt stellen mit der Software Marquis eine wesentlich präzisere und schnellere Alternative für die Qualitätskontrolle vor, heißt es weiter.

Software erkennt auch Raumausrichtung ganzer Baugruppen

Die neue Software kombiniert Funktionen der Augmented Reality mit Methoden des maschinellen Lernens. Das erlaube den Abgleiche zwischen CAD-Spezifikation und realem Produkt in Echtzeit. „Das System erkennt sowohl um welches Bauteil es sich handelt als auch bestehende Abweichungen von den Soll-Maßen“, erklärt Holger Graf, ein an der Entwicklung beteiligter Wissenschaftler. Wie Graf betont, kann man damit aber nicht nur einzelne Bauteile checken, sondern auch montierte Baugruppen, denn über ein ebenfalls am IGD entstandenes Verfahren des maschinellen Lernens erkennt Marquis auch die Lage der Bauteile im Raum. So ließe sich zum Beispiel auch erkennen, ob eine Querstrebe im richtigen Winkel angebracht ist. Das System nutzt das gewonnene Know-how aus einem Vorgängerprojekts, so Graf. Das betraf ein stationäres System, das mehrere Kameras nutzte, um Bauteile exakt zu vermessen. Der Clou am Neuling sei, dass damit mobil gearbeitet werden kann, wie das Bild zeigt. Einfach mit Smartphone oder Tablet das betreffende Bauteil anvisieren, schon geht`s los.

Auch dieses KI-System muss trainiert werden

Das maschinelle Lernen ist Teil der Künstlichen Intelligenz (KI), schickt Graf voraus. Eine KI muss aber angelernt werden, wozu es große Datenmengen braucht. Graf erklärt das am Beispiel des automatisierten Erkennens von Katzen auf Fotos. Es reiche demnach nicht aus, so viele Katzen zu zeigen, wie möglich, damit die KI die Tiere zuverlässig von anderen Objekten unterscheiden könne. Die KI muss auch genau wissen, welche Bildpixel wirklich zur gezeigten Katze gehören, macht Graf klar. Bei den Samtpfoten sei das Lernen einfach, denn es gibt genug Katzenbilder. Die Vorlagedaten für technische Bauteile sind leider nie so umfangreich, und müssen deshalb generiert werden. Einfach Fotos zu machen, würde jedoch Jahre brauchen. Also, erklärt der Wissenschaftler, hat sich das IGD-Team das Ziel gesetzt, die Trainingsdaten aus den CAD-Daten des Bauteils zu erheben. Man hat quasi synthetische Bilder erzeugt, die wie echt wirken, heißt es weiter. Dazu haben die Forschenden mehrere Kameras aufgebaut, die aus jeder Perspektive ein Bild vom CAD-Modell gemacht haben, und zwar mit einem beliebigen Hintergrund. Während die CAD-Daten eigentlich in Blau, Grün und Gelb dargestellt werden, können die Bauteile auf den künstlichen Bildern durch fotorealistisches Rendern als aus verschiedenen Materialien bestehend, gezeigt werden.

Ein schimmerndes Grau bedeutet dann Metall. Wie sich gezeigt hat, so Graf, kann man mit diesen Bildern das Marquis-System tatsächlich gut trainieren. Es erkenne ein echtes Bauteil, obwohl es zuvor keins „zu Gesicht“ bekam. Das gehe auch sehr flott, denn für die Erkennung von zehn unterschiedlichen sowie unbekannten Komponenten in einem komplexen Aufbau brauche man nur wenige Stunden, um die KI-Netze aufzubauen. Die Methoden der Augmanted Reality dienen dann zum Vergleich der betrachteten Komponenten mit den CAD-Daten, um Abweichungen von Soll-Maßen oder -Positionen zu erkennen.

Quelle:

https://www.maschinenmarkt.vogel.de/neue-fraunhofer-software-prueft-bauteilmasse-in-echtzeit-a-1015407/

Foto:

Echtzeitprüfung! Die Software Marquis kann von sich aus erkennen, um welches Bauteil es sich handelt und ob es Abweichungen von den geforderten Soll-Maßen hat, erklärt das Fraunhofer-IGD im Rahmen seines digitalen Hannover-Messe-Auftritts. (Bild: Fraunhofer-IGD)

21. April 2021 0 comment

Knowledge Research

Industrie 4.0: Die besten Datenbrillen für Unternehmen

Bei den sogenannten Smart Glasses handelt es sich um Brillen, durch die es ermöglicht wird, die Realität zu erweitern und dabei dennoch vollkommen freihändig zu arbeiten.

Unternehmen, welche die Effizienz ihrer internen Prozesse erhöhen möchten, profitieren von den neuen Möglichkeiten, welche die Smart Glasses schaffen, in hohem Maße. Sie sind mit diesen Geräten ideal ausgerüstet, um den Herausforderungen der digitalen Transformation in der Industrie gerecht zu werden.

Jedoch gestaltet sich der junge Markt noch recht unübersichtlich. Welche Datenbrillen, wie beispielsweise die RealWear HMT-1, für Unternehmen besonders große Vorteile bieten und wie diese funktionieren, erklärt der folgende Beitrag.

Smart Glasses – So funktionieren sie

Die Smart Glasses stellen Brillen dar, die mit einem Display ausgestattet sind, auf dem Informationen eingeblendet werden. Dabei findet die Einblendung der jeweiligen Informationen in die reale Umgebung des Trägers der Brille statt. Aus diesem Grund werden die Smart Glasses auch als Augmented Reality-Brillen bezeichnet. Die Brillen sind zu der Darstellung einer veränderten Realität durch Sensoren in der Lage, welche die Umgebung in Daten übersetzen, die wiederum durch Maschinen verarbeitet werden können.

Im Grunde handelt es sich bei den Smart Glasses um kleine Varianten von Tablets, die direkt vor den Augen getragen werden können. Als Betriebssystem wird oft Android oder Windows eingesetzt. Die Bedienung der Smart Glasses erfolgt über eine Sprach- oder Gestensteuerung, wodurch der Vorteil entsteht, dass die Hände stets freibleiben.

Die empfehlenswertesten Smart Glasses auf dem Markt

Unternehmen, die in eine AR-Brille investieren möchten, sind häufig von den vielen unterschiedlichen Modellen, Spezifikationen und Bezeichnungen überfordert.

Im Bereich der Datenbrillen wird grundsätzliche eine Unterscheidung in Software- und Hardwareanforderungen vorgenommen. Dabei gibt es hardwareseitig wiederum zwei Kategorien, nämlich die binokularen und die monokularen Datenbrillen.

Das Display befindet sich bei den monokularen Brillen lediglich vor einem Auge, sodass die Bilder in 2D dargestellt werden. Um 3D Modelle darzustellen, sind binokulare Datenbrillen erforderlich, die vor beiden Augen ein Display vorsehen.

Besonders leistungsstark: Die RealWear HMT-1

Besonders hervorzuheben ist bei der HMT-1 die innovative Spracherkennung, die mithilfe von vier digitalen Mikrofonen realisiert wird. Auch bei sehr lauten Umgebungsgeräuschen werden die Sprachbefehle so fehlerfrei erkannt und durch die hochwertige Spracherkennungs-KI korrekt interpretiert.

Diese Datenbrille ist somit besonders prädestiniert für Anwendungen, bei denen exaktes Arbeiten und präzise Anweisungen von großer Bedeutung sind, beispielsweise im Bereich der Maschinenwartung. Darüber hinaus ist die Datenbrille mit einer Atex-Zertifizierung erhältlich. Es handelt sich dann um eines der seltenen freihändigen AR-Geräte, welche auch über eine Zulassung für explosionsgefährdete Bereiche verfügen.

Vuzix 4000: Beeindruckende Kameraauflösung

Bei der Vuzix 4000 handelt es sich um eine robuste und leichte Datenbrille, die sich besonders für den Außeneinsatz eignet. Sie wurde speziell konzipiert, um im Außendienst, der Lagerlogistik und der Produktion eingesetzt zu werden. So wird die Smart Glasses den Herausforderungen der Industrie 4.0 in höchstem Maße gerecht.

Sie zeichnet sich durch eine beeindruckende Kamera aus, welche Fotos in einer Auflösung von 12,4 MP und Videos mit 4K-Auflösung aufnimmt. Darüber hinaus ist die Datenbrille überaus robust, sodass sie auch Stürze aus zwei Metern Höhe vollkommen unbeschadet übersteht. Die Vuzix 4000 verfügt außerdem über die IP67-Zertifizierung, sodass sie auch bei schlechten Witterungsbedingungen bei Arbeiten in Außenbereichen sämtliche Härtetests übersteht.

Quelle:

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30. März 2021 0 comment

Knowledge Research

Augmented Reality for Remote Worker Training and Collaboration

Learn more about the latest developments within AR for remote workers.

Technology continues to evolve at a rapid pace. In the blink of an eye, it can change the way we operate daily. A sector that has already experienced a drastic shift is the remote work sector. Most remote workers must go through a training process. New technologies, such as augmented reality training, have helped ease the transition.

What Is Augmented Reality?

The most common misconception about augmented reality is that its primary beneficiary is the gaming industry. Although a surge in virtual reality gaming has been apparent in recent times, these two technologies are quite different in how they are applied.

Essentially, augmented reality deals with bringing virtual content into your real-world environment. Before dissecting the impact that this technology could have on remote work training, we must first fully grasp AR via a proper example.

Say you are online shopping for furniture. Naturally, you would envision how the furniture would fit into your real-world environment. However, with augmented reality, you can obtain a clear image of how a specific couch would fit your living room.

By using the appropriate technology, your camera takes in your surroundings and digitally integrates the desired object. This highly beneficial technology can potentially impact multiple sectors, namely the healthcare, customer service, and industrial sectors.

How AR Works for Business Training

Augmented reality training can save companies time, money, and reputation. Regardless of sector, training individuals is a necessary step in the onboarding process. No matter how experienced or knowledgeable individuals may be, there will be hiccups along the way as the individual adjusts to a new environment. One way to reduce the impact of costly errors is to train staff with AR.

Take the industrial industry, for example. Even slight errors on real objects can prove costly. By practicing on digital machinery, companies can save money while employees build confidence by not being burdened with the cost of a mistake. This is certainly not the only way in which companies can implement augmented reality training.

AR Drastically Limits Errors

Concerning the previous example, augmented reality can facilitate the process when an individual is working on expensive machinery. Thanks to AR training, a superior can be with the individual every step of the way. This is an excellent way to offer struggling workers some much-needed guidance.

With augmented reality, it is possible to share a digital environment with others remotely. The industry has dubbed this as “see what I see.” This real-time transfer of imagery further adds to the walkthrough process of employees in training. This remote support is incredibly valuable to both the workforce and the company.

By investing in AR remote work, the company will profit from highly trained employees, all while keeping their client satisfaction at a maximum. Client satisfaction will remain sky high due to the elimination of real-time errors. There is no need to risk the company’s reputation through the training of new employees.

Maximizing Profits and Time With AR

Speaking of profits, companies can further maximize profits thanks to the low cost of implementing augmented reality remote work. Contrary to popular belief, the cost is quite low. This is mostly due to the widely available tools at our disposal. Most individuals already own devices that are AR-compatible.

Thanks to our modern society, most individuals own a cell phone, laptop, or home desktop computer. These readily available devices further add to the convenience of AR remote work training. In certain cases, companies will wish to pursue more advanced devices such as augmented reality headsets. Ultimately it is up to the company’s discretion.

Due to the remote nature of the context, we understand that augmented reality training breaks down geography boundaries. Companies can train employees from around the world with little to no change in the onboarding process. This adds depth to the pool of available candidates. However, AR training also makes it possible to train multiple individuals at once.

Certain programs offer the option to train large groups at once, further cutting down on operation costs and saving valuable time. There’s no denying that this strategy can be slightly more chaotic; however, its effectiveness does not waver. The number of trainees can fluctuate from 10 to 100 all the way up to 3000. With a host giving directions and leading the training, learning is as simple as following one individual.

Is AR the Next Step for Your Remote Training?

Augmented reality can also be applied to enhance the work environment of established employees. The aim in question focuses on collaboration instead of training; however, it remains just as rewarding. Many of the aspects that make AR training great transfer over to making collaboration great. It breaks down the boundaries of location. Individuals can collaborate on the same project in the comfort of their respective homes.

Collaboration Made Easy

AR makes designing and developing a breeze. A team of computer technicians can now practice building a PC via augmented reality. The group can collaborate on a digital prototype before implementing its strategy on the real deal.

Furthermore, clients and sellers can collaborate remotely, as well. This was touched upon briefly in the intro; however, augmented reality can assist in elevating client and seller relations. It has the power to do so by replacing the need to imagine things.

Long gone are the days when a customer must envision the way a new pair of shoes would look. Augmented reality can practically place the shoe on your foot. This will lead to much less consumer regret and fewer returns.

Augmented reality is symbolic of how advanced technology can improve our lives. We must adapt just as quickly as technology advances. The sooner we implement augmented reality into our work atmosphere, the faster companies and employees can reap the rewards.

When computers replaced paper as a way of doing business, it was hard not to be skeptical. Today we have the opportunity to learn from our mistakes and cast that skepticism aside by embracing new technology.

Quelle:

Augmented Reality for Remote Worker Training and Collaboration

4. Dezember 2020 0 comment

Examples

Echtzeitdaten für Digital Twin und Augmented Virtual Factory

Die moderne Fabrik ist vernetzt und digitalisiert. Zwei Methoden besitzen in diesem Zusammenhang hohes Wertschöpfungs- und Optimierungspotenzial: der „Digital Twin“ und die „Augmented Virtual Factory“. Die Verfügbarkeit und Nutzbarkeit von Daten ist eine entscheidende Voraussetzung für die Umsetzung dieser Anwendungen. Die German Edge Cloud (GEC) hat laut eignen Angaben Lösungen entwickelt, die auf Basis von Edge Computing minimale Latenzzeiten ermöglichen, um nahezu Echtzeitfähigkeit zu gewährleisten.

Der digitale Zwilling kann unter anderem der Zustandsüberwachung in Echtzeit in der Smart Factory dienen. Er bietet zudem die Möglichkeit, Augmented Reality einzubinden. In der Industrie kommt diese „erweiterte Realität“ immer öfter zur Anwendung. Bei Augmented Reality erfolgt – anders als bei Virtual Reality – nicht nur die Anzeige eines Computerbilds, sondern eine Projektion zusätzlicher digitaler Inhalt auf die echte Maschine.

In der „Augmented Virtual Factory“ werden digitale Informationen aus 2D- oder 3D-Modellen, Sensordaten und Algorithmen mit der realen Produktionswelt in einen gemeinsamen Kontext gesetzt. Die Augmented Virtual Factory unterstützt den Mitarbeiter unter anderem bei der Ursachenanalyse von Anlagenproblemen durch die Verknüpfung von Daten aus der „Echtzeitüberwachung“ mit historischen Daten. Die 2D- oder 3D-Animation visualisiert unter anderem Störmeldungen und kann somit den potenziellen Ursprung des Problems anzeigen.

Die Verfügbarkeit und Nutzbarkeit von Daten in Echtzeit ist eine entscheidende Voraussetzung. Besonders minimale Latenzzeiten sind in vielen Bereichen unabdingbar, um Echtzeitfähigkeit zu gewährleisten. Die Lösung dafür ist Edge Computing, was die schnelle Verarbeitung der Datenmengen bewerkstelligen kann. Die Datenverarbeitung findet am Rand (Edge) des Netzwerks statt, somit möglichst nah am Entstehungsort. Damit ist eine Verfügbarkeit der Daten in nahezu Echtzeit gegeben.

Die German Edge Cloud stellt private Edge-Cloud-Infrastrukturen, Plattformen für Datenanalyse und industriespezifische KI-Anwendungen in einer fertigen Industrial-Edge-Cloud-Appliance zur Verfügung. Die Lösung namens Oncite umfasse eine komplette On-Premise-Edge-Infrastruktur, das heißt Rechenzentrum-Appliance mit IT-Hardware sowie eine fertig vorbereitete industrielle Edge-Cloud-Plattform und industrielle IoT-Anwendungen. Alles sei inklusive komplettem Service (as a Service) verfügbar.

Oncite beinhalte folgende verschiedene Verarbeitungsschichten: Datenintegration (vorbereitete Konnektoren/Adaptoren), Datenharmonisierung und -aggregation, Datenanalyse und Datenvisualisierung. Datenintegration und Datenharmonisierung sollen die Voraussetzungen für die sinnvolle Nutzung und Analyse der Daten bilden.

Weitere Informationen stehen unter www.gec.io zur Verfügung.

Quelle:

https://www.lanline.de/it-management/echtzeitdaten-fuer-digital-twin-und-augmented-virtual-factory.252394.html

20. November 2020 0 comment

Knowledge Research

AR-Standards für die Produktion

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT arbeitet mit Partnern an neuen Remote-Service-Lösungen. Dabei sollen erste Branchenstandards für Augmented-Reality-Anwendungen in der Produktion entstehen.

Im von der EU geförderten Projekt Augmented5G entwickeln die Firmen Aixemtec, Hella und Oculavis unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT Anwendungen für die Fertigung und Montage optischer Systeme. Gemeinsam möchten die Partner erste Branchenstandards für die Datenkonvertierung und für die softwaregestützte Erstellung von Augmented-Reality-Anleitungen setzen. Mit dem entstehenden Datenkonverter sollen Nutzer das CAD-Format eines Bauteilmodells schnell und einfach in passende AR-Formate umwandeln können. Daran anknüpfend soll die Software AR-Anleitungen für Umrüstungs- und Montageprozesse erstellen oder die Video-Protokollierung vereinfachen. Eine Standardisierung der Anleitungen soll sicherstellen, dass Anwender stets eine geeignete Informationsmenge pro Arbeitsschritt erhalten. Die Darstellungsgenauigkeit der Modelle wird passend zum Arbeitsschritt festgelegt, um eine praktikable Datenmenge nicht zu überschreiten. Die standardisierten Datensätze sollen auch Informationen etwa aus MES-Lösungen oder aus Simulationssoftware beziehen können. Datenbrillen mit AR-Funktionen können gerade für Service-Arbeiten externe Spezialisten zuschalten. Weil es dafür aber teils hochauflösende Bilder an mehrere Anwender zu übertragen gilt, testet das Fraunhofer IPT im Projekt auch den Einsatz der 5G-Mobilfunktechnologie. Dafür bietet der Campus in Aachen den 5GIndustry Campus Europe, ein 5G-Forschungsnetz mit einer Bandbreite von zehn Gigabit pro Sekunde.

Quelle:

Foto: Fraunhofer-Institut IPT

https://www.it-production.com/hardware-und-infrastruktur/ar-standards-fuer-die-produktion/

6. November 2020 0 comment