Augmented Reality

HoloLens 2: AR-Anwendungen für mehr Effizienz im Unternehmen

Microsofts AR-Brille HoloLens 2 ist „business-ready“. Wir zeigen, was das bedeutet und welche Use Cases es bereits für die AR-Brille gibt.

In Unternehmen und im industriellen Bereich werden die Vorteile von Augmented Reality, also der Erweiterung der realen Welt durch digitale Inhalte, immer deutlicher. Das hängt auch damit zusammen, dass AR-Brillen zunehmend besser werden: Sie sind kleiner, leichter, die Grafik ist besser, die Bedienung einfacher und das Sichtfeld weiter als noch vor einigen Jahren. Die Integration in den Arbeitsalltag wird so leichter – und nützlicher.

Marktführer ist Microsoft mit der HoloLens-Brille, die es mittlerweile in einer zweiten, deutlich verbesserten Version gibt. Aber wofür setzt man sie ein? Wir stellen die Brille vor und gehen auf drei Anwendungsbereiche ein, mit denen die HoloLens 2 deutlich mehr Effizienz in den Arbeitsalltag bringt.

 

Das ist die HoloLens 2

Die HoloLens 2 ist eine Augmented-Reality-Brille (Microsoft spricht in diesem Zusammenhang von Mixed Reality, weil die reale Welt mit virtuellen Elementen „vermischt“ wird), die 3D-Grafik, Texte und andere Informationen über durchsichtige, holografische Linsen, sogenannte Wellenleiter, in die Realität bringt. Beispielsweise können Informationen zu Schaltkreisen oder Wartungsinformationen an einem Auto digital auf das reale Auto gelegt werden – und zwar genau an die passende Position. Wie mit einem Röntgenblick sehen Sie dem Motor durch die Motorhaube beim Arbeiten zu oder betrachten den Aufbau des Bremssystems durch den Reifen hindurch.

Die neueste Version von Microsofts AR-Brille, wurde im letzten Jahr mehrfach auf Messen demonstriert, unter anderem auf der Internationalen Automobil Ausstellung (IAA). Seit November 2019 wird die Augmented-Reality-Brille ausgeliefert. Sie ist deutlich besser als das Vorgängermodell.

Features & Vorteile der HoloLens 2

Besseres Sichtfeld

Die Sichtfeldweite einer AR-Brille beschreibt, wie viel digitale Informationen in alle Richtungen angezeigt werden können – so ähnlich wie die Grösse eines Monitors. Sie bietet mit rund 50 Grad eines der weitesten AR-Sichtfelder am Markt. Je nach Grösse und Distanz passen ganze Maschinenbauteile in das Sichtfeld des Brillenträgers. Das weitere Sichtfeld ist ein entscheidender Durchbruch für den Produktiveinsatz der AR-Brille.

HoloLens 2

HoloLens 2: Mit Hand und Fingern können Sie digitale Objekte bewegen und manipulieren. BILD: Microsoft

Verbesserte Kamera und Gesten- und Handsteuerung

HoloLens 2 bietet eine intuitive Gestensteuerung, die dank des neuen und sehr genauen Handtracking viel einfacher funktioniert als auf dem Vorgänger: Digitale Objekte greifen Sie wie im echten Leben ganz einfach mit der Hand und vergrössern oder verkleinern sie mit Gesten wie am Smartphone-Bildschirm. Mit dem Zeigefinger bewegen Sie Objekte, sortieren sie im Raum oder bedienen Schaltflächen. Die Handsteuerung ist so einfach, dass selbst Computerlaien sie problemlos bedienen können.

Verbesserter Tragekomfort

Die Kopfhalterung wurde für lange Arbeitseinsätze weiterentwickelt und bietet einen deutlich besseren Komfort. Das eigentliche AR-Headset kann über einer normalen Brille getragen werden. Elegant: Das Vorderteil der Brille lässt sich zudem wie ein Visier hochklappen, wenn es gerade nicht benötigt wird.

Nutzer-Authentifizierung via Iris-Scan

Auch die Einrichtung und Inbetriebnahme wurde deutlich verbessert: Ein integriertes Eye-Tracking-System scannt direkt nach dem Aufsetzen die Iris des Nutzers, verifiziert ihn so und stellt das Gerät optimal auf seine Sehbedürfnisse.

Der Kaufpreis für die HoloLens liegt bei rund 3.500 US-Dollar. Wahlweise kann die AR-Brille ausgeliehen werden, je nach Paket mit Software und Fernwartung. Lohnt der Kauf für diesen Preis? Ja! Vorausgesetzt, Sie wissen, wie Sie die AR-Brille sinnvoll in Ihrem Unternehmen einsetzen können.

Wir stellen nachfolgend drei gute Anwendungsbereiche vor, die zeigen, wie HoloLens den Arbeitsalltag in Unternehmen erleichtert und effizienter macht.

Use Case Fernsupport: Remote Assistance

Microsoft bietet mit Dynamics 365 Softwarelösungen für Vertrieb und Kundenbetreuung sowie Unternehmenssteuerung an. Damit können Daten effizient aufbereitet und mittels verschiedener Programme Unternehmensprozesse vereinfacht werden.

In Verbindung mit der HoloLens 2 ist Dynamics 365 Remote Assist ein besonders nützliches Werkzeug. Über die Kamera kann ein Experte von jedem Standort der Welt hinzugeschaltet werden, der dann in Echtzeit mit dem Nutzer vor Ort an einem Problem arbeiten oder eine Situation besprechen kann.

Dynamics 365

Schalten Sie via Remote Assistance Experten hinzu und lassen Sie sich in Echtzeit beraten. BILD: Microsoft

Kritische Faktoren müssen nicht mehr umständlich und manchmal missverständlich am Telefon beschrieben werden, sondern können direkt aus der Perspektive des Anwenders gezeigt werden. Besonders hilfreich: Beide Seiten können digitale Markierungen im Raum hinzufügen um dem jeweils anderen in Echtzeit Hinweise oder Anweisungen zu geben.

Der grosse Vorteil der digitalen AR-Kollaboration ist die gemeinsame Arbeit, auch über Distanz, am Objekt direkt vor Ort. Insbesondere im Falle komplexer Anlagen, deren Ausfall teuer ist, müssen Probleme innerhalb kürzester Zeit identifiziert und behoben werden. Falls ein Experte benötigt wird, der aber nicht vor Ort ist, kann die Wartezeit bis zu dessen Ankunft erhebliche finanzielle Einbussen bedeuten. Über Remote Assist und die HoloLens können Anreisekosten vermieden und teure Wartezeiten auf einen Bruchteil minimiert werden. Schon hier amortisieren sich die Anschaffungskosten der HoloLens 2 schnell.

Für besonders schwierige Umgebungen, etwa auf Baustellen, in Montagehallen, auf Bohrplattformen oder im Bergbau, gibt es spezielle Lösungen. Dann kann HoloLens 2 in Verbindung mit einem Sicherheitshelm (Trimble XR10 ist ein dediziertes Angebot für den Einsatz von HoloLens 2 mit Helmen) und Speziallautsprechern (sogenannte Bone Conduction, also Schallübertragung über die Schädelknochen, beispielsweise von Mobilus) eingesetzt werden. So erfüllt die AR-Brille dann auch strenge Auflagen für die Arbeitssicherheit.

Use Case Visualisierung: PTC Vuforia Studio

Kollaboratives Arbeiten sowie Schulungen mittels Augmented Reality benötigen Anschauungsobjekte in 3D. Durch die Visualisierung eines Geräts, Werkstücks oder sogar einer Anlage kann der Aufbau interaktiv erlernt und Wartungen gemeinsam durchgespielt werden.

Vuforia Studio von PTC liefert eine Software, die Visualisierungen schnell und einfach möglich macht. Importieren Sie einfach Ihre 3D-Daten, beispielsweise ein CAD-Modell einer Maschine und fügen dann einzelnen Elementen per Drag & Drop Hinweise oder Daten hinzu.

Diese Hinweise und Daten können dann via Augmented Reality und der HoloLens 2 direkt an der realen Maschine angezeigt werden. Sogar Echtzeitdaten der realen Maschinen können Sie mit dem virtuellen Modell verknüpfen und so einen digitalen Zwilling für die AR-Brille erstellen. Gibt es eine Störung, kann – auch gemeinsam mit weiteren Teilnehmern – am digitalen Modell die Ursache gesucht werden. Je nach Detailgrad des Modells können Sie einzelne Bauteile gezielt analysieren.

Kollaboratives Arbeiten an einem Objekt ist mit Vuforia Studio-Anwendungen auch möglich. Zwei oder mehr Nutzer sehen dasselbe Modell und können in Echtzeit damit interagieren. Auf diese Weise können auch neue Mitarbeiter und Auszubildende effizient und kostensparend an neuen Werkstücken oder Maschinen trainiert werden.

Die mit Vuforia Studio erstellten 3D-Anwendungen profitieren ausserdem vom Echtzeitstreaming über Microsofts Azure Remote Rendering. Normalerweise werden komplexe 3D-Modelle von Vuforia Studio optimiert und in einer geringeren Auflösung dargestellt, um eine gute Performance bei der Betrachtung zu erzielen. Dabei werden oft Details ausgeblendet. In Kombination mit Microsofts Azure Rendering Service ist das jetzt Vergangenheit: 3D-Objekte werden in Echtzeit und mit voller Auflösung ohne jegliche Polygonreduktion direkt auf die unterstützten Geräte gestreamt.

Use Case Wartung & Montage: Inspect AR

Typische Wartungen und Inspektionen laufen häufig noch mit Klemmbrett oder ganzen Aktenordnern ab. Die Digitalisierung nimmt jedoch zu: Checklisten und Kontrollbilder wandern auf das Smartphone oder das Tablet.

Die Augmented-Reality-Software Inspect AR für Industrie und Unternehmen geht noch einen Schritt weiter. Die AR- App macht Prüfprozesse einfacher, intuitiver und effizienter. Besonders praktisch ist hierbei ebenfalls die Nutzung mit einer HoloLens, da der jeweilige Anwender beide Hände frei hat und damit deutlich flexibler wird.

HoloLens 2 und Inspect AR

Mit der HoloLens 2 und Inspect AR werden Prüfprozesse effizienter. BILD: Netcetera / Microsoft

Inspect AR kann zur Anlagen- und Fahrzeugkontrolle, Wareneingangs- und Warenausgangskontrolle, Qualitätssicherung, für Sicherheitsprüfungen und den Montagesupport verwendet werden. Ausserdem eignet sich die App sehr gut für das Training neuer Mitarbeiter.

Ist eine neue Prüfreihe – ebenfalls über die App – angelegt, wird jeder einzelne Arbeitsschritt durch die Navigation zu den Prüfpunkten begleitet. Das beginnt bei Entfernungsanzeigen sowie Pfeilen, die den Prüfer digital zu seinem jeweiligen Ziel geleiten, bis hin zu kompletter Prozessführung für jeden einzelnen Handgriff in einer ebenfalls leicht zu bedienenden grafischen Benutzeroberfläche.

Jeder Prüfprozess ist in Checkpoints aufgeteilt, die der Reihe nach bearbeitet werden müssen. So vergessen Angestellte keinen einzigen Schritt mehr. Wird ein Checkpoint auf Nachfrage dennoch übersprungen, protokolliert die Software diese Entscheidung.

Direkt an den jeweiligen Checkpoints kann der Zustand des Prüfobjekts anhand von Soll-Bildern überprüft werden. Ist etwas nicht in Ordnung, kann per Fernwartung Hilfe hinzugeholt werden: Der Support klinkt sich über die Kamera der HoloLens 2 ein, begutachtet das Problem aus der Anwenderperspektive und gibt gegebenenfalls Anweisungen zur Behebung.

Netcetera

Checkpoints einer Prüfreihe werden in Arbeistsschritte unterteilt, die jeweils bearbeitet und quittiert werden müssen. Hier eine Sicht auf das Backend. Im Backend werden u.a. Daten und Auswertungen gezeigt. BILD: Netcetera

Bilder und Videos von der Prüfstelle oder beispielsweise beschädigten Bauteilen können über die Inspect AR-App und HoloLens 2 direkt aufgezeichnet und dokumentiert werden. Sie stehen dann im entsprechenden Vorgang anderen Mitarbeitern zur Verfügung, die beispielsweise mit der Reparatur betraut sind.

Die Vorteile von Inspektionen mit Inspect AR und HoloLens 2 liegen auf der Hand: Prüfaufgaben sind viel leichter auf andere Mitarbeiter übertragbar und benötigen keine lange Einführung mehr. Somit wird der Mitarbeiter zielgenau zu den einzelnen Checkpoints geführt und kann dank der AR-Technik gleichzeitig dokumentieren und gegebenenfalls Änderungen am realen Objekt vornehmen.

 

Fazit: HoloLens 2 und Augmented Reality bringen mehr Effizienz in den Arbeitsalltag

Die zuvor beschriebenen Anwendungsbereiche für den Einsatz der HoloLens 2 in Unternehmen und der Industrie erweitern die technischen Möglichkeiten der Mitarbeiter und erleichtern Kollaboration und Support – selbst über grosse Distanzen hinweg. Dazu kommt signifikante Zeitersparnis, nicht zuletzt durch die freien Hände: Das AR-Gerät muss nicht erst weggelegt werden, um eine Abdeckung zu öffnen oder einen Schaltkasten zu bedienen. Die AR-Brille sitzt immer fest auf dem Kopf.

Ein weiterer grosser Vorteil ist die geringere Fehlerquote durch die visuelle Führung und unmittelbare digitale Dokumentation. Wenn die AR-Visualisierung genau anzeigt, wie ein Gerät zusammengesetzt werden muss oder wo sich die fehlerhafte Stelle befindet, ist das Risiko deutlich geringer, dass Elemente vergessen oder falsch zusammengesetzt werden.

Wir haben die HoloLens 2 und Sie können mit uns sehr rasch konkret werden, was es für Sie bedeutet.

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Spezifikationen der HoloLens 2

  • Optik: Durchsichtige Linsen mit integrierten Wellenleiter-Displays
  • Auflösung: 2K 3:2 “light engines”
  • Helligkeit: 500 Nits (Prototyp-Demo)
  • Bilddichte: mehr als 2,5K radiants (Lichtpunkte pro Bogenmass)
  • Komfort: 566 Gramm (HL1: 579 Gramm), Hochklapp-Visier, Computer am Hinterkopf, neue Kopfhalterung, individuelles Design für Partner, bspw. für Baustellen
  • Akkulaufzeit: circa zwei bis drei Stunden
  • Eye-Tracking-Rendering: Optimierung der Darstellungen entlang des Blickpunkts
  • Hand-Tracking: Beide Hände werden vollständig erkannt, direkte Interaktion mit AR-Einblendungen
  • Sprachsteuerung
  • Eye-Tracking in Echtzeit (funktioniert auch bei Brillenträgern), u.a. für automatische Augenabstandsmessung
  • 6DoF-Tracking in Echtzeit
  • Spatial Mapping in Echtzeit mit Objekterkennung
  • SoC: Qualcomm Snapdragon 850
  • HPU: Zweite Generation des “Holographischen Prozessors”
  • WiFi: 802.11ac 2×2
  • Bluetooth: 5.0
  • USB: USB Type-C
  • Kamera: Acht-Megapixel-Fotos, 1080p30 Videos
  • Mixed-Reality-Aufnahmen für Fotos und Videos möglich

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2020-03-10T14:29:51+00:00