Arbeitsschutz: Interview mit Tobias Rammelmeier, Fml

Anforderungen an Augmented Reality

Im Interview erläutert Tobias Rammelmeier, wissenschaftlicher Mitarbeiter und Doktorand am Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik
(Fml) der TU München, inwieweit Augmented Reality die Sicherheitsanforderungen und arbeitsschutzrechtlichen Bedingungen sowie industriellen Anforderungen in der Logistik erfüllen kann.

Tobias Rammelmeier, Fml

„Wesentliche Belastungen beim Einsatz von AR-Systemen auf den Mitarbeiter sind vereinfacht ausgedrückt die kognitive bzw. psychische Belastung durch zu viel Information“, weiß Tobias Rammelmeier, wissenschaftlicher Mitarbeiter und Doktorand am Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik der TU München.

IT-DIRECTOR: Herr Rammelmeier, welches Potential bietet Augmented Reality (AR) grundsätzlich für die Logistikindustrie?
T. Rammelmeier:
Aufgrund der Forderung nach einer hohen Flexibilität von logistischen Prozessen sind diese nach wie vor von einem hohen Anteil manueller Tätigkeiten geprägt (z.B. Kommissionieren, Staplerfahren). Durch den Einsatz von AR bestehen vielfältige Möglichkeiten, informatorische Prozesse bei manuellen Tätigkeiten in der Logistik zu unterstützen. Insbesondere unterstützt eine intuitive und kontextbezogene Informationsbereitstellung die schnelle, einfache und fehlerfreie Informationsaufnahme.

IT-DIRECTOR: Für welche Anwender bzw. Branchen und deren Logistik ist die Technologie besonders interessant und warum?
T. Rammelmeier:
Ein hoher Nutzen der AR-Technologie ist allgemein bei Anwendern zu erwarten, bei denen ein hoher Anteil logistischer Tätigkeiten manuell ausgeführt wird. Dies trifft beispielsweise auf Logistikdienstleister sowie eine Vielzahl kleiner und mittelständischer Unternehmen des produzierenden Gewerbes und des Handels zu.

IT-DIRECTOR: Inwieweit ist das Thema „Augmented Reality“ bereits in der Logistik angekommen – sprich, wie gestaltet sich das entsprechende Lösungsangebot auf dem Markt und der Technologie-Einsatz bei Großunternehmen?
T. Rammelmeier:
In der Forschung spielt das Thema „AR“ bereits seit Jahren eine wichtige Rolle. Am Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik (Fml) der Technischen Universität München wurde bereits 2009 ein Forschungsprojekt erfolgreich abgeschlossen, in dem ein System zur AR-unterstützenden Kommissionierung auf Basis einer Datenbrille (Pick-by-Vision) entwickelt wurde. Erste kommerzielle Produkte, die ebenfalls auf den Einsatz in der Kommissionierung abzielen, wurden vor kurzem von einigen Herstellern vorgestellt. Zudem präsentieren in letzter Zeit verstärkt Unternehmen u.a. in Fachzeitschriften, auf Messen sowie in Videos im Internet ihre Visionen, wie AR in verschiedenen Anwendungsbereichen der Logistik eingesetzt werden kann. Seitens der Anwender ist das Interesse an der Technologie groß – auch an unserem Lehrstuhl erhalten wir zahlreiche Anfragen von potentiellen Anwendern –, jedoch befinden sich bisher kaum AR-Lösungen im produktiven Dauereinsatz.

IT-DIRECTOR: Das eine oder andere Großunternehmen mag noch skeptisch im Hinblick auf AR sein. Was hält sie bisher davon ab, auf jene Technologie in der Logistik zu setzen, und wie könnte man ihnen die Lösung schmackhaft machen?
T. Rammelmeier:
Gerade bei Anwendungen, die den Einsatz von Datenbrillen voraussetzen, reagieren Anwender bisher noch zurückhaltend, da bisherige Modelle deren Erwartungen noch nicht erfüllen. Neben dem Vorstoß von Google lassen jedoch vielversprechende Ankündigungen verschiedener Hersteller von Datenbrillen davon ausgehen, dass bis im Laufe des nächsten Jahres entsprechende Angebote zur Verfügung stehen werden.

IT-DIRECTOR: Wie sehen konkrete Einsatzfelder bzw. Anwendungsszenarien aus und welche AR-Technologien sind hier jeweils sinnvoll?
T. Rammelmeier:
Großes Potential für AR sehen wir im Bereich der Kommissionierung. Bei der Durchführung umfangreicher Probandenstudien an unserem Lehrstuhl hat sich gezeigt, dass Kommissionierer durch die kontextbezogene Einblendung von Prozessinformationen in einer Datenbrille bei der schnellen, einfachen und fehlerfreien Informationsaufnahme unterstützt werden können. Eine weitere vielversprechende Anwendungsmöglichkeit sehen wir in der kontextbezogenenen Bereitstellung von Informationen direkt im Blickfeld des Fahrers von Flurförderzeugen. Statt der Verteilung von Informationen auf verschiedene Anzeigen wie Datenterminals, Batterieanzeige oder Warnlämpchen sollen alle Informationen gewichtet nach ihrer Priorität dem Staplerfahrer zentral in dessen Blickfeld bereitgestellt werden. Hierzu arbeiten wir mit einer neuartigen Projektionstechnik basierend auf einem Laserprojektor und einer fluoreszierenden Frontscheibe, bei der – anders als bei herkömmlichen Head-up-Displays – die ganze Frontscheibe zur Informationsdarstellung genutzt werden kann.

IT-DIRECTOR: Inwiefern sind Schulungen nötig oder ist Augmented Reality intuitiv anwendbar?
T. Rammelmeier:
Ziel muss es sein, die Interaktion mit einem AR-System so zu gestalten, dass für die Anwender der erforderliche Schulungsaufwand möglichst gering ist. Dass dieses Ziel durchaus erreichbar ist, haben Probandenversuche gezeigt, die wir im Bereich der AR-unterstützten Kommissionierung durchgeführt haben. Bei geeigneter Konzeption eines Pick-by-Vision-Systems hat sich eine kurze Einweisung vor Ort sowie die Durchführung von einigen wenigen Testaufträgen als ausreichend erwiesen, um den Umgang mit dem System zu erlernen.

IT-DIRECTOR: Welche konkreten Vorteile lassen sich aus AR in der Logistik schöpfen?
T. Rammelmeier:
Für Unternehmen liegt der primäre Nutzen des AR-Einsatzes in der Reduzierung von Ausführungszeiten und einer daraus resultierenden Leistungssteigerung sowie der Verringerung von Fehlern. Durch die Bereitstellung von zusätzlichen Informationen (beispielsweise Einblendung von Warnhinweisen für Staplerfahrer) können AR-Systeme zudem einen Beitrag zur Erhöhung der Sicherheit im Lager leisten.

IT-DIRECTOR: Inwieweit kann AR die Sicherheitsanforderungen und arbeitsschutzrechtlichen Bedingungen sowie industriellen Anforderungen in der Logistik erfüllen?
T. Rammelmeier:
Eine zentrale Anforderung industrieller Anwender an die Hardware von AR-Systemen ist die Robustheit der Komponenten. Weiterhin wird bei Wearable-Computing-Systemen ein niedriges Gewicht sowie eine lange Akkulaufzeit gefordert. Mobile Rechner (bspw. in Form von industrietauglichen Datenterminals, Wearable-PCs, Tablets oder Smartphones), die diese Voraussetzungen erfüllen, sind bereits erhältlich und das Angebot wächst stetig. Im Bereich der Datenbrillen hat die Entwicklung entsprechender Geräte zwischenzeitlich Fahrt aufgenommen. Wesentliche Belastungen beim Einsatz von AR-Systemen auf den Mitarbeiter sind vereinfacht ausgedrückt die kognitive bzw. psychische Belastung durch zu viel Information, die Belastung der Augen (u.a. durch das Umfokussieren nah/fern zwischen der virtuellen Information und der realen Umgebung) sowie die physische Belastung (bspw. der Nackenmuskulatur) durch das Tragen der erforderlichen Ausrüstung (z.B. Datenbrille, mobiler Rechner) am Körper. Erste Studien mit einer Versuchsdauer von bis zu einigen Tagen, die von Arbeitswissenschaftlern, Arbeitsmedizinern, Augenärzten und Psychologen durchgeführt wurden, haben jedoch gezeigt, dass die auftretenden Belastungen nicht zu grundsätzlichen Bedenken gegen den Einsatz von AR bzw. Datenbrillen in der Logistik führen. Weitere Studien, insbesondere über den langfristigen Einsatz von Datenbrillen, sind Gegenstand der aktuellen Forschung. Dabei ist insbesondere zu erwähnen, dass sich auch die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) seit einiger Zeit dem Einsatz von Datenbrillen in industriellen Anwendungen widmet.

IT-DIRECTOR: Wie schaut es beim Thema „Datenschutz“ aus?
T. Rammelmeier:
Das Thema „Datenschutz“ ist in Zusammenhang mit Datenbrillen mit eingebauten Kameras in den Fokus der öffentlichen Diskussion gerückt. Gerade beim Tragen solcher Datenbrillen an öffentlichen Plätzen und insbesondere den Möglichkeiten einer weitergehenden Auswertung (z.B. Gesichtserkennung) oder Speicherung von Daten (bspw. in sozialen Netzwerken) wird befürchtet, dass Persönlichkeitsrechte verletzt werden. Auch für den AR-Einsatz bei Logistiktätigkeiten bietet eine in der Datenbrille integrierte Kamera vielfältige Möglichkeiten. So kann diese beispielsweise zur Navigation durch das Lager oder zum Scannen von Barcodes verwendet werden. Da der industrielle Einsatz von Datenbrillen im Lager jedoch nicht mit der Verwendung an öffentlichen Orten vergleichbar ist und entsprechende Daten lediglich in den IT-Systemen des jeweiligen Unternehmens verarbeitet werden, spielt der Bereich der Lagerlogistik eine untergeordnete Rolle in dieser Diskussion. Zudem sind zahlreiche Fragestellungen bzgl. des Datenschutzes am Arbeitsplatz und insbesondere bei Tätigkeiten im Lager bereits gesetzlich geregelt. So werden bereits heute oftmals Kameras bspw. im Bereich der Ladezone oder in Lagerbereichen mit besonders hochwertigen Gütern zum Schutz vor Diebstahl eingesetzt.

IT-DIRECTOR: Wie schätzen Sie die zukünftigen Entwicklungen von AR in der Logistikindustrie ein und welche Faktoren werden die Entwicklungen beeinflussen?
T. Rammelmeier:
Die weitere Verbreitung von AR-Anwendungen hängt stark davon ab, ob und wann geeignete Datenbrillen für den jeweiligen Anwendungsfall verfügbar sein werden. Gerade für den Bereich der Kommissionierung gehen wir davon aus, dass innerhalb der nächsten zwei bis drei Jahre ein entsprechendes Angebot an AR-Lösungen am Markt verfügbar sein wird. Ebenso ist davon auszugehen, dass sich in diesem Zeitraum bei ersten Anwendern derartige Systeme im produktiven Dauereinsatz befinden werden.

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