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VR / AR / MR in MRO & Service: VDC-Whitepaper

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This whitepaper explains service and MRO applications of virtual reality, augmented relaity, mixed reality

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VR / AR / MR in MRO & Service: VDC-Whitepaper

  1. 1. © 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
  2. 2. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung 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) 16.08.2018 2 Herausforderungen Einsatzfelder VR/AR  Service Engineering / Absicherung Serviceability  Service-Training  Service-Assistenz Überblick
  3. 3. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service  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 16.08.2018 3 Wartung Bild: ESI Check Serviceability vor Powerwall Bild: ESI Interaktive Untersuchung flexibler Bauteile (Kabel, Schläuche) Bild: Jaguar-Landrover DMU-Review in CAVE Absicherung Serviceability
  4. 4. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service 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 16.08.2018 4 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 Absicherung Serviceability
  5. 5. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service 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 16.08.2018 5 Service Engineering / Absicherung Serviceability Bild: OPTIMA Bild: Siemens PLM Greifraum- Untersuchungen an einem Mixed Mock-Up Zugänglichkeits- Untersuchungen mit einem virtuellen Menschmodell Absicherung Serviceability
  6. 6. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service 16.08.2018 6 Service Engineering / Absicherung Serviceability Bild: Virtalis Review an Powerwall bei CNH Absicherung Serviceability
  7. 7. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service 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 16.08.2018 7 Service-Training Bild: 5DT Schaltplan Umspannungswerk mit räumlicher Zuordnung MissionService-Training Bild: ESI Werkzeugwechsel unter Kollisions- und Abgleit- Bedingungen Virtual Service Review am Daimler-VRSC, BrühlBild: ESI – IC.IDO
  8. 8. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service 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 16.08.2018 8 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 MissionService-Training
  9. 9. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service 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 16.08.2018 9 Service-Training Bild: ESI Beidhändige Ausbausimulation Virtual Service Review am Daimler-VRSC, BrühlBild: Daimler MissionService-Training Bild: VRMMP Funktionsweise eines Prozesses
  10. 10. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service 16.08.2018 10 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. MissionService-Training
  11. 11. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service 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 16.08.2018 11 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
  12. 12. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service 16.08.2018 12 Service-Assistenz Tele-Support mit Augmented Reality:  Operator in Zentrale erhält Sicht des Werkers und seine Problemstellung  Werker erhält Anweisungen des Operators mit ortsrichtiger ZuweisungBild: Re‘flekt Service-Assistenz
  13. 13. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service 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] 16.08.2018 13 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
  14. 14. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service  Konzepte: Zielstellungen AR-Einsatz 16.08.2018 14 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: BMWBild: Picavi Bild: Volvo Service-Assistenz
  15. 15. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service Konzepte: Grundfunktionen des AR-Systems?  Telekonferenz  Assistenz, Röntgen, Konsistenzchecks real-digital mit Augmented Reality  Informationsdisplay 16.08.2018 15 Service-Assistenz  Dokumentation  Training  Echtzeit-Tracking und –Tracing für Big-Data-Analysen, etwa zu Prozess- verbesserungenBild: all-electronics.de Bild: VDI-Nachrichten Bild: itiZZimo Bild: ioxp0 Bild: ioxp Bild: metaio Service-Assistenz
  16. 16. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service Einsatzrahmen - 1  Unter welchen Rahmenbedingungen kommt die Datenbrille zum Einsatz?  Schmutz, Enge, Temperaturen, Feuchtigkeit, Staub, Lärm, explosionsgefährdete Umgebung, … 16.08.2018 16 Service-Assistenz Bild: www. v3.co.uk Bild: Microsoft Bild: KNAPP Service-Assistenz
  17. 17. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service 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? 16.08.2018 17 Service-Assistenz Bild: Ii‘s OWL Bild: Ubimax Bild: 123RF Service-Assistenz
  18. 18. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service  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 16.08.2018 18 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
  19. 19. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service  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 16.08.2018 19 Service-Wartung / Reparatur / Instandhaltung Service-Assistenz
  20. 20. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service  Was ist der Vorteil des Datenbrillen-Einsatzes für den Nutzer?  Produktivitätssteigerung  Qualitätssteigerung  Fehlerminimierung  Arbeitserleichterung 16.08.2018 20 Service-Wartung / Reparatur / Instandhaltung Service-Assistenz Foto: Volvo (Bild: Picavi GmbH)(Bild: Porsche AG/ Marco Porsche)
  21. 21. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service  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 16.08.2018 21 Zusammenfassung Content Supply Chain CAD VR Zusammenfassung
  22. 22. Überblick Mission Service-AssistenzAbsicherung Serviceability Service-Training Zusammenfassung Whitepaper Virtuelle Techniken im Service  VDC-Mitglieder im Thema 16.08.2018 22 Zusammenfassung Zusammenfassung
  23. 23. © 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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