Erweiterte Realität: Technik begreifbar machen – mit verblüffenden Illusionen
Wenn 3D-Drucker auf Augmented Reality treffen

„In drei Dimensionen angelegt (…) räumlich erscheinend“. So definiert der Duden Dreidimensionalität (3D). So haben im Laufe der Zeit einige vormals zweidimensionale Techniken den aufrechten Gang erlernt und wurden um eine dritte Achse ergänzt. Resultat: Es wirkt plastisch, greifbar und entspricht plötzlich unserer dreidimensionalen Welt.

Beispiel der 3D-Drucker: Hier wird nicht lediglich ein flaches Papier mit Schrift oder Bildern bedruckt, sondern Schicht für Schicht in die Höhe des Werkstücks aufgetragen. So entsteht keine Abbildung eines Gegenstandes, sondern vielmehr der Gegenstand selbst. Und selbst Displays lösen sich nach und nach von ihrer flachen 2D-Darstellung hin zu dreidimensionalen virtuellen Erlebnissen. Das Ergebnis nennt sich Augmented Reality (AR). Diese beiden Innovationen zusammen zu bringen und damit konsequent die 3D-Philosophie zu leben, hat sich das Münchner Technologieunternehmen EOS GmbH Electro Optical Systems gemeinsam mit der Dorstener netTrek GmbH & Co. KG verschrieben. So entsteht mit der Eagle5 EOS KI AR eine virtuelle Lernreise für Instruktionen von 3D-Druckern. Mithilfe der „Erweiterten Realität“ werden dem Lerner so, per KI automatisiert, drei-dimensionale Lerninhalte zur Bedienung der innovativen Metall- und Kunststoffdrucker eingeblendet.

Lernbedarfe

Die Funktionalität von 3D-Druckern in ebenso dreidimensionaler Art und Weise zu erlernen, erscheint logisch und konsequent. Nicht zuletzt aufgrund der technologischen Nähe und des innovativen Charakters der beiden, von 2D auf 3D umgestellten Zukunftstechnologien. Hemmnisse oder Aufnahmeblockaden beim Erlernen von textbasierten, „trockenen“ Inhalten sollten durch eine virtuelle, digitale und interaktive Lernwelt aufgelöst werden, bei der der Lerner im Idealfall nicht mehr merkt, dass er sich gerade komplexe, technische Kompetenzen aneignet. Künstliche Intelligenz mit Erweiterter Realität zu verbinden, unterstreicht zudem konsistent den Innovationsanspruch der 3D-Druck-Technologie. Hierdurch wird den Mitarbeitern, den Kunden und den Servicetechnikern der EOS GmbH der Innovationsanspruch bildlich vorgelebt und durch die interessante, für viele Anwender neuartige Verschmelzung von Realität und Vision die Lernmotivation gesteigert. Zudem ist AR in diesem Zusammenhang ein sehr effizienter Ansatz, der ohne signifikanten Schulungsbedarf intuitiv am Objekt angewendet werden kann und so finanzielle und zeitliche Kapazitäten schont.

Projektverlauf

Bei der Entwicklung der neuen Lernplattform wurden vornehmlich die Anforderungen der unterschiedlichen Stakeholder einbezogen und entsprechend den Bedürfnissen der unterschiedlichen Nutzergruppen skaliert. Bereits in einem frühen Stadium der Entwicklung der AR-Applikation wurden EOS-Kunden, Produktmanager, Mitarbeiter der Personalentwicklung, Trainer, Führungskräfte und Servicetechniker der jeweiligen Fachabteilung in den Prozess involviert. Durch Feedbackschleifen und Workshops fließen notwendige Anpassung und Optimierungswünsche der einzelnen Nutzergruppen stetig in die Produktentwicklung ein, um die Anwendung für sämtliche Zielgruppen möglichst effektiv und bedarfsgerecht zu konfigurieren. Auf eine firmeninterne Promotionskampagne hingegen wurde bewusst verzichtet. Vielmehr wird die Eagle5 EOS KI AR-Anwendung sukzessive mit neuen Produkten der EOS GmbH eingeführt und entwickelt sich mit diesen zusammen immer weiter. Entsprechend werden lokale Kurzeinweisungen in die neue Anwendung vor Ort gegeben.

Projektergebnis

Anhand von Eagle5 EOS KI AR werden moderne Digital-Technologien wie Künstliche Intelligenz und „Erweiterte Realität“ zusammengeführt. Mit Hilfe von KI wird der Maschinentyp, dem sich der Nutzer zuwendet, automatisch erkannt. Die detaillierten Maschinendaten werden über Industrial Internet of Things-Sensoren abgeleitet und mit Hilfe von AR-Overlays und entsprechenden Einblendungen in Echtzeit angezeigt. Etwaige Anwendungsfehler sollen in Zukunft unmittelbar erkannt und über ein Leiten des Lerners durch detaillierte Live-Anleitungen gelöst werden. Dafür ist ein ständiger Austausch mit verbundenen Wissensdatenbanken wie technischen Dokumentationsdatenbanken oder dem EOS LMS geplant, der die Bereitstellung relevanter AR-Verfahren, Dokumenten, Websites oder anderer Medien ermöglicht. Im Vordergrund steht bei der App, welches die Funktionsweise simuliert, eine einfache und innovative Bedienung. Mit Hilfe der Objekterkennung kann ein Gerät nicht nur identifiziert werden, sondern es liefert Informationen über den Status in Echtzeit. Der Lerner bekommt jene Daten, die er im Point of Need benötigt. Bei der Erkennung wird mit sogenannten „Cognitive Services“ gearbeitet, die inzwischen bei maschinellem Sehen, Sprechen und Spracherkennung annähernd menschenähnliche Leistungen erzielen. Eine gesonderte Hardware ist für die Anwendung nicht nötig. Vielmehr wird über die Smartphone- oder Tablet-Kamera die gesamte Arbeitsumgebung widergespiegelt und die digitalen Informationen in Echtzeit und perspektivisch korrekt eingeblendet. Zukünftig soll eine KI das Fähigkeits- und Kompetenzprofil der Anwender mit der aktuellen Aufgabe abgleichen und so das Lerner-Profil stetig aktualisieren. Hierzu werden tatsächliche Qualifikation, Zertifikate und Wissensstand einbezogen und ein adaptives Lernen ermöglicht.

Fazit

Die konsequente Umsetzung der AR, die Kombination mit ebenso innovativen Produkten wie 3D-Druckern und nicht zuletzt die intuitive Bedienbarkeit ohne gesonderten Einführungsbedarf überzeugte die Jury des eLearning Journal, das Projekt Eagle5 EOS KI AR mit dem eLearning AWARD 2021 in der Kategorie „Augmented Reality“ auszuzeichnen. Der enorm geringe Schulungsbedarf im Vorfeld zur Anwendung durch die Mitarbeiter zeigt beispielhaft, welches Potenzial zur Effizienzsteigerung sich für AR-Anwendungen, speziell für Technologieunternehmen, künftig noch bieten wird. Dafür legt die App bereits jetzt den Grundstein, um in den kommenden Jahren mit weiteren Funktionen erweitert zu werden. Saban Ünlü, CEO der netTrek GmbH, betont ebenfalls, dass das Tool die Digitalisierung von KMUs auf schnelle und einfache Weise für diesen futuristischen Weg vorbereiten wird und Unternehmen nicht zuletzt von der Kosten- und Zeitersparnis profitieren.

Redaktion: Jacob Sablotny


Vorgaben & Besonderheiten

Vorgaben:
Eine intuitive Bedienung, die mit „nur einem Klick“ funktioniert, war Maßgabe für die Entwicklung. Es waren keine Produktschulungen geplant und nötig, da die Applikation von sämtlichen Nutzergruppen unmittelbar lokal genutzt wird und selbsterklärend aufgebaut ist. Hierdurch kann die Funktionsweise der 3D-Drucker hocheffizient und lebensnah erlernt werden.

Besonderheiten:
Cognitive Services, sprich: den menschlichen Sinnesorganen nachempfundene Sensorik, unterstützt die Künstliche Intelligenz der Anwendung. Zu sehen, zu hören, zu sprechen, zu suchen und zu verstehen ist somit eine Fähigkeit der Applikation. Interessant ist hier ebenso die Kombination aus VR und KI.


Projektverantwortliche

EOS GmbH Electro Optical Systems

Volker Kunze
Team Manager Knowledge Management
& Digital Services

EOS GmbH Electro Optical Systems
Robert-Stirling-Ring 1
D-82152 Krailling/Munich, Germany

volker.kunze@eos.info
www.eos.info

 

netTrek GmbH & Co. KG

Saban Ünlü
CEO

netTrek GmbH & Co. KG
Fürst-Leopold-Allee 119
D-46284 Dorsten

us@nettrek.de
www.nettrek.de
www.e5-suite.de