virtuelle techniken im service · 2018. 8. 16. · whitepaper virtuelle techniken im service stark...

© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center (VDC )

Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Christoph Runde Marianne Ludwig Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach Auberlenstr. 13 70736 Fellbach www.vdc-fellbach.de

Virtuelle Techniken im Service VDC-Whitepaper

Überblick Mission Service-Assistenz Absicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung

Whitepaper

Virtuelle Techniken im Service

stark angestiegene Variantenzahl

Mass Customization, stark

ausdifferenzierbare Produkte

Bedienung von Weltmärkten:

Sprach- und Kulturbarrieren

sehr hohe Komplexität:

Entwicklung, Produktion,

Inbetriebnahme, Bedienung,

Service

nicht die Maschine, sondern die

Leistung wird verkauft

(Verantwortung für Betrieb der

Maschine liegt damit beim

Hersteller selbst)

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Herausforderungen Einsatzfelder VR/AR Service Engineering /

Absicherung Serviceability

Service-Training

Service-Assistenz

Überblick


Whitepaper


Darstellung des Wartungsplans in digitaler Form

Abfrage von Konstruktionsdaten

Freihändig ohne gedruckte Arbeitsanweisung

Bewahrung des Raumgefühls, das für ein

sicheres Arbeiten unabdingbar ist

Fernsupport - Techniker führt schwierige

Wartungsarbeiten durch während ein Experte

über die Schulter schaut

Geringere Fehlerquoten bei Servicemaßnahmen

Schritt-für Schritt-Anleitung im Sichtfeld der

Techniker

Technische Erhebung, Kontrolle und Revision –

sie fungieren auch las verlässlicher Führer durch

die Anlage

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Wartung

Bild: ESI

Check Serviceability

vor Powerwall

Bild: ESI

Interaktive Untersuchung

flexibler Bauteile (Kabel,

Schläuche)

Bild: Jaguar-Landrover

DMU-Review

in CAVE



Whitepaper


Serviceability-Untersuchungen

Überprüfung Zugänglichkeit visuell und

manuell

Überprüfung Zugänglichkeit Baugruppen,

Verbindungselemente, Schmierstellen, etc.

- visuell,

- mit Händen und

- Werkzeug

alle Varianten, Perspektiven und Positionen

Überprüfung De-/Montierbarkeit,

Montagereihenfolgen

Vermeidung von Spezialwerkzeugen

Mitschrieb, Ermittlung Vorgabezeiten

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Service Engineering / Absicherung Serviceability

Bild: Industriehansa

Dokumentation der

Arbeitsschritte:

Generierung von

Vorgabezeiten

Bild: Virtalis

Ein-Ausbau-Untersuchung

mit Haptik

(Positionsvorgabe und

Force-Feedback über

mechanisches

Gelenkarmsystem)

Bild: ESI Courtesy of Extricom

Virtuelle Demontage:

Zugängllichkeit



Whitepaper


Techniken

Benutzer in VR-Umgebung

oder virtuelles Menschmodell

Vorteil realer Benutzer:

subjektive Einschätzung,

(implizites) Expertenwissen

Vorteil Menschmodell: objektiv, Aussagen für

großen Bevölkerungsteil erzielbar

Aussagen: Ergonomie, Belastungen, Eignung

des Prozesses

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Bild: OPTIMA

Bild: Siemens PLM

Greifraum-

Untersuchungen

an einem

Mixed Mock-Up

Zugänglichkeits-

Untersuchungen mit

einem virtuellen

Menschmodell



Whitepaper


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Bild: Virtalis

Review an

Powerwall bei CNH



Whitepaper


Möglich zu verwaltende Wissensarten

in Virtuellen Umgebungen

Positionswissen

Strukturwissen

Verhaltenswissen

Prozedurwissen

Möglichkeiten des Lernens

in Virtuellen Umgebungen:

räumliches Explorieren

konzeptuelles Lernen

Erlernen motorischer Fähigkeiten

prozedurales Lernen

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Service-Training

Bild: 5DT

Schaltplan

Umspannungswerk mit

räumlicher Zuordnung

Mission Service-Training

Bild: ESI

Werkzeugwechsel unter Kollisions- und Abgleit- Bedingungen

Virtual Service Review

am Daimler-VRSC, Brühl Bild: ESI – IC.IDO


Whitepaper


Konzepte

Vorteile:

o Darstellung kritischer Szenarien ohne

Gefahr für Mensch und Maschine

o orts- und zeitunabhängiges Training

o Training in noch nicht existenten zukünftigen

Umgebungen

o Training ohne Belegung (teurer, gefährlicher, …)

realer Infrastruktur

Lernkonzepte:

Vorführen – Begleiten – Prüfen

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Service-Training

Bild: LightShape

Transfer Prozesswissen:

Stichtypen bei Groz-Beckert

Bild: Volkswagen

AR-Aufprojektion auf physisches Fahrzeug

Bild: ESI – IC.IDO

Ausbau Motor aus Gabelstapler



Whitepaper


Konzepte

Abläufe, Prozesswissen

Beschädigungsgefahren

Ressourcen-/Werkzeugeinsatz

alle Varianten

alle Perspektiven

Einbringen von Dokumentation

Einbringen von Simulatoren

Sichtbarmachen von Verborgenem

[animierte] AR-Aufprojektion

(z.B. verdeckte Einbauten) auf reale Objekte

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Service-Training

Bild: ESI

Beidhändige

Ausbausimulation

Virtual Service Review

am Daimler-VRSC, Brühl Bild: Daimler


Bild: VRMMP

Funktionsweise

eines Prozesses


Whitepaper


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Service-Training

Bild: VRMMP

Screenshot eines

verteilten,

kooperativen

Trainingssimulators

des Virtual Reality

& Multimedia

Park Turin für

Total: eine Gruppe

von Mitarbeitern –

jeder mit

seinem eigenen

Avatar – hat

gemeinschaftlich

Aufgaben der

Störungsdiagnose

und -behebung

zu lösen.



Whitepaper


Konzepte

Anzeige

- nächster Arbeitsschritte

- Prozessorte

- notwendige Werkzeuge

- Prozessparameter

im Blickfeld des Betrachters

Anzeige ortsrichtig überlagert über

Kamerabild des realen Objekts

Erfassung des aktuellen Zustands

(Demontage, Steuerung, …)

Remote-Servicekräfte in Ergänzung

zuschaltbar

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Service-Assistenz

Bild: Volkswagen

AR-basierte Wartungs- &

Reparaturassistentin

„Marta“ auf Tablet-PC

Bild: Nee

Überblenden Online-Prozessdaten auf Werkstück

Bild: Fraunhofer IPA

AR-unterstützte

Maschinenbedienung

Service-Assistenz


Whitepaper


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Service-Assistenz

Tele-Support mit

Augmented Reality:

Operator in Zentrale erhält

Sicht des Werkers und seine

Problemstellung

Werker erhält Anweisungen

des Operators mit

ortsrichtiger Zuweisung Bild: Re‘flekt

Service-Assistenz


Whitepaper


Dokumentation & Nachweis

Dokumentation im 3D-Modell

AR-Annotationen für mobile Endgeräte

Aufnahme (Digitalisierung) neuen Wissens über

mobile Endgeräte (Kameraaufnahmen,

Sensordatenerfassung etc.); Ablage zwecks

Dokumentation und Teilen mit anderen (etwa

über Wissensmanagementsysteme und Soziale

Medien)

[Wissensarten in Virtuellen Umgebungen:

Positions-, Struktur-, Verhaltens- und

Prozedurwissen]

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Service-Assistenz

Bild: Volkswagen

Bild: Fh-IPA

Bild: ProGlove

AR-basiertes, mobiles

Werkstattinformations-

system Databrowser

Demonstrator

„Service Tools“:

Dokumentation im

interaktiven 3D-Modell

Datenhandschuh für den

industriellen Kontext mit

CPU, Display, Scanner,

Sensoren (u.a. Spannung,

Temperatur) Erfassung

manueller Tätigkeiten,

und Funkverbindung

Service-Assistenz


Whitepaper


Konzepte: Zielstellungen AR-Einsatz

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Service-Assistenz

was ist das Wunsch-Ergebnis des Datenbrillen-Einsatzes?

woran wird der Erfolg gemessen werden? Und wie geschieht dieses?

Logistik

• schneller

• fehlerlose Kommissionen

Wartung, Reparatur, Service

• Qualifikationsanforderungen senken

• Experten in strategischen Projekten konzentrieren

• Reisekosten senken

• Lösungen ad-hoc anbieten

• Dokumentation Vorgang

Produktion

• Einarbeitung beschleunigen

• Qualität erhöhen

• kundenindividuelle Produkte beherrschen

• Dokumentation Vorgang

Bild: BMW Bild: Picavi Bild: Volvo

Service-Assistenz


Whitepaper


Konzepte: Grundfunktionen des AR-Systems?

Telekonferenz

Assistenz, Röntgen,

Konsistenzchecks

real-digital mit

Augmented Reality

Informationsdisplay

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Service-Assistenz

Dokumentation

Training

Echtzeit-Tracking

und –Tracing für

Big-Data-Analysen,

etwa zu Prozess-

verbesserungen

Bild: all-electronics.de

Bild: VDI-Nachrichten

Bild: itiZZimo Bild: ioxp0

Bild: ioxp

Bild: metaio

Service-Assistenz


Whitepaper


Einsatzrahmen - 1

Unter welchen Rahmenbedingungen kommt die Datenbrille zum Einsatz?

Schmutz, Enge, Temperaturen, Feuchtigkeit, Staub, Lärm,

explosionsgefährdete Umgebung, …

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Service-Assistenz

Bild: www. v3.co.uk Bild: Microsoft Bild: KNAPP

Service-Assistenz


Whitepaper


Einsatzrahmen - 2

Von wem wird das Produkt bedient?

Qualifikation, Aufgabenspektrum, Brillenträger,

andere Einschränkungen mit Relevanz zur Bedienung,

Art der Tätigkeit während Benutzung

Was sind die (Vor-) Kenntnisse und Erfahrungen?

Kenntnisse der operativen Tätigkeit, Kenntnisse in der

Benutzung von IT im Allgemeinen und Wearables im

Speziellen

Was ist der Vorteil des Datenbrillen-Einsatzes für den Nutzer?

Geschäftsmodell Service?

Tätigkeitsprofil, Leistungsmessung künftig?

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Service-Assistenz

Bild: Ii‘s OWL

Bild: Ubimax

Bild: 123RF

Service-Assistenz


Whitepaper


Von wem wird das Produkt bedient?

Service-Techniker, Anlagenbediener, Mitarbeiter

Viele Datenbrillen auch als Brillenträger nutzbar

Anwendung bei denen:

Die Hände frei sein müssen

Mobilität bei der Aufgabe erforderlich ist

Beschäftigte in der Anlernphase

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Service-Wartung / Reparatur / Instandhaltung

Service-Assistenz

https://www.opra.de/opencms/export/sites/opra/de/Industrie-

4.0/_images/AR_523_Test.jpg https://media.springernature.com/lw736/springer-

cms/rest/v1/img/10797992/v1/4by3


Whitepaper


Was sind die (Vor-) Kenntnisse und Erfahrungen?

Relevante Informationen sind dank Datenbrille immer

verfügbar

Datenbrille lässt sich nahtlos in den physischen Prozess

integrieren

Mittels der Datenbrille kann der Werker mit Kollegen und

Vorgesetzten kommunizieren

Werker erhalten direkt positives Feedback

Experten Unterstützung möglich

Komplexität der Montageschritte werden reduziert

Gewohnheitseffekt stellt sich schnell ein

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Service-Assistenz


Whitepaper


Was ist der Vorteil des Datenbrillen-Einsatzes für den Nutzer?

Produktivitätssteigerung

Qualitätssteigerung

Fehlerminimierung

Arbeitserleichterung

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Service-Assistenz

Foto: Volvo (Bild: Picavi GmbH) (Bild: Porsche AG/ Marco Porsche)


Whitepaper


Hauptanwendungsfelder Virtueller Techniken im Service:

- Absicherung Serviceability

- Service-Training

- Service-Assistenz

Absicherung Serviceability und Service-Training

- lokal und kooperativ über Projektionen

- verteilt oder einzeln über HMDs

Service-Assistenz

- über Tablet-PCs, Smartphones und Smart Glasses

- geringe Displaygröße verlangt angepassten Content

(Piktogramme, Symbole, wenig Text, …)

=> effiziente Content Supply Chain entscheidend

- effiziente und robuste Interaktionskonzepte für den Einsatz

in unterschiedlichsten Umfeldern zu entwickeln

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Zusammenfassung

Content Supply Chain

CAD

VR

Zusammenfassung


Whitepaper


VDC-Mitglieder im Thema

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Zusammenfassung

Zusammenfassung

https://www.aitgmbh.de/

http://www.bitmanagement.de/

http://www.cmc-engineers.de/

https://www.crevis.com/

http://www.mosbach.dhbw.de/virtual-engineering.html

https://www.esi-group.com/de/software-loesungen/virtual-reality/icido

https://www.es.iao.fraunhofer.de/de/teams/virtual-environments.html

https://www.ipk.fraunhofer.de/geschaeftsfelder/virtuelle-produktentstehung/technologien-und-industrielle-anwendungen/virtual-reality/

https://www.iav.com/

http://www.illogic.xyz/

http://imsimity.de/home.html

https://www.inmediasp.de/

http://www.kve-rn.de/more/KVE

http://www.lightshape.net/

https://www.optis-world.com/

http://www.ptc-de.com/augmented-reality

https://www.re-flekt.com/de/

http://www.rif-ev.de/

https://virtual-spice.eu/

https://www.star-cooperation.com/

https://www.techviz.net/

https://unitylab.de/

https://www.vectorform.com/

https://www.virtalis.de/

http://www.vr-on.com/

© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center (VDC )

Vielen Dank für Ihr Interesse Das Thema interessiert Sie und Sie suchen nach Ansprechpartnern? Sprechen Sie uns gerne an.

Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Christoph Runde Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach Auberlenstr. 13 70736 Fellbach www.vdc-fellbach.de

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