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Augmented Reality Prototypen – AR im Industriedesign

In der Industrie ist Augmented Reality ein interessantes Tool, um digitale Prototypen und Designs zu visualisieren. Maschinenbauer und Designer bekommen mit AR-Lösungen großartige Möglichkeiten, um neue Modelle zu zeigen oder Reviews durchzuführen, ohne auf den Modellbau warten zu müssen. Außerdem eignet sich AR hervorragend, um Prototypen zu teilen oder zu demonstrieren, ohne dass diese physisch vor Ort sind.

Was ist Augmented Reality 

Augmented Reality reichert die Realität mit digitalen Elementen an. Dafür werden Medien, wie Smartphone, Tablet oder spezielle Augmented Reality Brillen verwendet. Über das jeweilige Medium lassen sich dann die, in der Umgebung verankerten, Informationen aufrufen und darstellen. Bei diesen muss es sich nicht nur um 3D-Modelle handeln, sondern es können auch Sounds, Bilder, Videos oder jedes erdenkliche andere Darstellungsformat sein. Die AR über eine AR-App auf Smartphone oder Tablet darzustellen erweist sich für Verbraucher am günstigsten, da nahezu jeder Mensch immer ein Smartphone in der Tasche hat. In der Industrie kann es praktisch sein, Augmented Reality über sogenannte AR-Brillen anzeigen zu lassen. Diese ermöglichen weiter beide Hände für die Arbeit freizuhaben. 

Vergleicht man AR und VR lassen sich jeweils einige Vor- und Nachteile für die jeweilige Technologie finden. Für die AR spricht beispielsweise, dass die Realität weiterhin erfahren wird, das bedeutet, dass auf unvorhergesehene Ereignisse immer noch unverzögert reagiert werden kann. Auch ist es mit AR möglich, die Umwelt nur mit Informationen auszustatten, es muss keine komplette Virtualität erschaffen werden. VR hingegen hat den Vorteil, dass gegebenenfalls störende Umgebungen ausgeblendet werden können. Auf der anderen Seite kann es vorkommen, dass Menschen die virtuelle Realität nicht so gut vertragen. 

Wie können Designer und Maschinenbauingenieure mit AR arbeiten

Für Designer und Maschinenbauingenieure ist die erweiterte Realität ein interessantes Werkzeug, da bereits die digitalen Daten vorhanden sind, die mit Augmented Reality nur noch in die Umgebung eingefügt werden. Im Maschinenbau Industriedesign Sektor werden nach den gröbsten Konzepten, sofort digitale Modelle angelegt. Wenn man zum Beispiel den Designprozess von Fahrzeugen betrachtet, stellt man fest, dass neue Modelle bei den meisten Herstellern auf bereits vorhandener Technologie aufbauen. Es muss also nicht alles neu erstellt werden, sondern die Modelle, Bilder und Zeichnungen, die ohnehin im Designprozess entstehen, können einfach und schnell zu Augmented Reality umgewandelt werden. Das bedeutet, dass die neue Karosserie eines Fahrzeugs bereits auf das alte Fahrgestell projiziert werden kann, um einen ersten Eindruck zu erhalten.

Je nach Augmented Reality Anwendung können digitale Elemente innerhalb kürzester Zeit in Augmented Reality umgewandelt werden. 3DQR Studio ist unsere Webplattform, die per Drag-and-drop in wenigen Minuten fertige Augmented Reality Szenen erstellt. Hier können 3D-Daten, aber auch Videos, Bilder und sämtliche weiteren Dateiformate hochgeladen werden, die dann mittels QR-Code von Smartphone oder Tablet als Augmented Reality aufgerufen werden können. 

Mit dem In-App-Creator machen wir es sogar möglich, vom jeweiligen Gerät aus, on the fly, die AR-Szenen zu bearbeiten, verwalten oder neue Elemente in die erweiterte Realität einzufügen. 

Designer und Ingenieure haben damit eine einfache und schnelle Möglichkeit, die bereits vorhandenen Daten in erste digitale Prototypen zu verwandeln und sich damit ein genaues Bild zu machen, wie das zukünftige Produkt sich in der Umwelt verhält. Das spart Zeit und Kosten für Modellbau, aber beschleunigt auch den Review Prozess, da Fehler schnell erkannt und behoben werden. Screenshot 3DQR Pluss App bei der Visualisierung eines Hauses(Visualisierung vom Entwurf eines Gebäudes mit Inneneinrichtung am Baugrund)

Augmented Reality Prototypen

AR Prototypen bieten weitere Vorteile gegenüber den plastischen Modellen, die üblicherweise angefertigt werden. Mit Augmented Reality lassen sich die Modelle einfach transportieren und vervielfältigen. So können die Produkte für Review Iterationen und Präsentationen einfach versendet werden, ohne eine Spedition beauftragen zu müssen. Gerade im Maschinenbau besteht hier ein hohes Einsparpotenzial hinsichtlich Frachtkosten, und CO₂ Ausstoß. 

Ein weiterer interessanter Anwendungsfall in diesem Bereich ist das digitale Einfügen von neuen Elementen. Betrachten wir das Design eines einzelnen kleinen Elements, wie zum Beispiel dem Türgriff von einem Auto. Hier können 3 verschiedene Varianten vorliegen, es ist aber völlig utopisch, 3 verschiedene Varianten desselben Modells nur wegen unterschiedlicher Türgriffe anzufertigen. Mit Augmented Reality lässt sich der neue Griff direkt an die Tür projizieren, und so betrachten als wäre er echt. So können alle Reviewprozesse bis zu physikalischen Tests durchgeführt werden und es muss nur das Modell angefertigt werden, das letzten Endes auch produziert wird. 

Augmented Reality kann den Modellbau nicht komplett ersetzen, da beispielsweise für Tests im Windkanal u.Ä. physische Prototypen unabdingbar sind, allerdings werden weniger Varianten benötigt werden.

AR Visualisierungen von Industriedesign in Kooperation mit der Hochschule Magdeburg Stendal

In Zusammenarbeit mit der Hochschule Magdeburg Stendal wurde die 3DQR Software genutzt, um verschiedene Entwürfe von Wasserstofftankstellen zu visualisieren und gegenüberzustellen. Die Studierenden und Lehrenden entschieden sich dabei für die 3DQR-Lösung, da Visualisierungen schnell und einfach realisiert werden konnten und ein sicheres Tracking gewährleistet wird. Die sichere Verankerung der AR in der Realität war eines der Hauptargumente, aber auch die geringe Einstiegshürde, die sicherstellt, dass alle Beteiligten ohne Schulung oder AR-Vorkenntnis die Software bedienen können, ließ die Entscheidung auf 3DQR-Studio und die 3DQR Plus App fallen.

Das Projekt umfasste das Design und die anschließende Visualisierung von Wasserstofftankstellen. Die Prototypen wurden zum Abschluss des Projekts in Augmented Reality in die Magdeburger Innenstadt gesetzt. Dort konnten sich zum einen Passanten die Entwürfe ansehen und über Infotafeln, die auch in AR dargestellt waren, mehr Informationen sammeln. Zum anderen konnten die Designs im Kontext Mensch und Auto betrachtet und ausgewertet werden.

Wir erhielten ein durchweg gutes Feedback zu unserer Augmented Reality Lösung und freuen uns über die erfolgreiche Zusammenarbeit.

Hier gehts zum Video 

 

Wasserstofftankstelle mit Augmented Reality in die Realität eingebunden(Visualisierung der Prototypen von Wasserstofftankstellen in Augmented Reality)

Wo kann Augmented Reality eingesetzt werden? 

AR ist eine sehr vielseitige Technologie, wodurch sie in vielen Bereichen ein interessantes Werkzeug darstellt. Auf Messen eignet AR sich gut, um Ausstellungsstücke nicht transportieren zu müssen, aber immer noch so vorführen zu können, als wären sie tatsächlich im Raum. Außerdem ist Augmented Reality im Fernwartungsbereich sehr gut geeignet, um Schulungen interaktiv zu gestalten. Mit AR Tutorials können Wartungsszenarien leicht verständlich dargestellt werden und die Schritt für Schritt Handlungsanleitungen vermeiden Fehler und verkürzen den Montageprozess. Zudem lassen sich IoT Daten sichtbar machen, wodurch der Grundstein für eine Industrie 4.0 gelegt werden kann. 

Mit Augmented Reality werden im Marketing Menschen durch ansprechende Visualisierungen und interaktive Werbungen angezogen. Mit AR Produktkonfiguratoren gestalten zukünftige Kunden ihre Wunschprodukte selbst, was Retouren verringert und die Kundenzufriedenheit steigert. 

Auch im Bildungsbereich hat Augmented Reality enormes Potenzial.

 

3DQR

3DQR entwickelt Augmented Reality auf dem neuesten Stand der Technik, im Herzen von Magdeburg. Die Nähe zu den technischen Universitäten, die schöne Stadt und die Arbeit an modernster Technologie sind einige der Gründe, warum einige der besten Entwickler im Bereich Augmented Reality für uns arbeiten. Unser CEO, Daniel Anderson, gründete 3DQR, um die Probleme zu lösen, die Augmented Reality mit sich bringt, und wir arbeiten ständig daran, AR für jeden zugänglicher und einfacher zu machen.

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