Bitten Sie jeden Raum voller Menschen, die schwierigsten Dinge zu nennen, die sie je getan haben; es wird immer mindestens einige geben, die den Zusammenbau von Ikea-Möbeln auf ihre Liste setzen. Aber weit davon entfernt, inkompetent zu sein, sind diejenigen, die den Kampf gegen die Ikea-Flatpacks verloren haben, Opfer eines gewissen Informationsverlustes, der bei der Übersetzung der dreidimensionalen Realität in eine zweidimensionale Informationsdarstellung auftritt. Aber Unternehmen wie XRApplied zeigen, dass dieses Problem nicht ewig bestehen bleiben muss. Durch den Einsatz der Augmented-Reality-Technologie können wir jetzt die Lücke zwischen der dreidimensionalen Realität und ihrer Darstellung in Informationen schließen. Und wie? Indem wir einen digitalen Zwilling schaffen.
Was ist ein digitaler Zwilling?
Die direkteste Definition eines digitalen Zwillings ist, dass er die Nachbildung eines realen Gebildes in der digitalen Domäne ist. Der Hauptunterschied zwischen einem digitalen Zwilling und, sagen wir, einer CAD-Zeichnung besteht darin, dass ein digitaler Zwilling versucht, über die Darstellung hinauszugehen. Vielmehr handelt es sich um eine Art Nachbildung, die in der Regel den Einsatz von Augmented Reality beinhaltet.
Um diesen Unterschied anhand eines Beispiels zu veranschaulichen: Eine Maschine in einer Fabrik wird normalerweise mit mehreren Dokumenten geliefert. Sie kann Blaupausen, ein Servicehandbuch und Berichte zur Servicegeschichte enthalten. Dies sind alles Darstellungen einiger Informationen, die sich auf die Maschine beziehen, und alle können digital erstellt werden. Aber keiner von ihnen kann als digitaler Zwilling bezeichnet werden, selbst wenn sie zusammengenommen werden. Dies zu sagen wäre gleichbedeutend mit der Behauptung, dass Sie den Zwilling einer echten Person besitzen, weil Sie ein Foto von ihnen, eine Haarlocke von ihnen und ein Kleidungsstück von ihnen haben.
Vielmehr versucht ein digitaler Zwilling, weiter zu gehen, als jede Ansammlung von Dokumenten es kann. Er versucht, so viele Informationen wie nötig über eine Entität zu speichern, Beziehungen zwischen den verschiedenen Informationspunkten herzustellen und zu verstehen, wie sie im Kontext wiedergegeben werden können. Die Nützlichkeit dieser Vorgehensweise wird deutlich, wenn wir die Augmented-Reality-Technologie in die Mischung einführen.
Re-Präsentation der Realität in der erweiterten Realität
Durch die Einführung von Augmented Reality in den Technologiestack wird die Nützlichkeit eines digitalen Zwillings offensichtlich. Durch die Möglichkeit, Informationen in Echtzeit und im Kontext mit der realen Welt zu überlagern, gehört die Trennung zwischen der Maschine, dem Servicehandbuch, den Bauplänen und der Servicegeschichte der Vergangenheit an. Jetzt kann ein Servicetechniker eine smarte Brille aufsetzen, eine Maschine anschauen und alles Wichtige über sie wissen.
Ein Beispiel für diese Kombination von Datenpunkten und einer anschließenden AR-Anwendung ist die Arbeit, die GE in zahlreichen Abteilungen in den verschiedenen Unternehmensbereichen geleistet hat. Die erste Anwendung der digitalen Zwillinge und der AR-Technologie durch GE fand in der Montagelinie für Düsentriebwerke statt. Hier wurde den Technikern eine intelligente Brille zur Verfügung gestellt, die Informationen in Echtzeit auf das Triebwerk überlagerte, an dem sie gerade arbeiteten.
Die erste Anwendung war scheinbar einfach. Sie informierte den Techniker darüber, welche Schrauben auf einen genauen Wert angezogen werden mussten, wo sie sich befanden, und verfolgte dann das Drehmoment, das der Techniker an ihnen anlegte. Anstatt nun Anweisungen in einem Handbuch zu lesen, Diagramme anzuschauen, die Schrauben am Motor zu lokalisieren, sie anzuziehen und dann die endgültigen Dichtigkeitswerte manuell aufzuzeichnen, folgten die Techniker, die die Brille trugen, einfach den Anweisungen, die in Echtzeit überlagert waren, und waren fertig. Die digitalen Zwillinge dieser Schrauben verfolgten, wo sie sich befanden, ob sie noch zusammengebaut werden mussten und, falls sie zusammengebaut worden waren, wie fest sie angezogen worden waren. Das Ergebnis der Kombination eines digitalen Zwillings mit Augmented Reality war eine erhebliche Zeitersparnis und eine Verringerung der Montagefehler.
Die digitalen Zwillinge einen Schritt weiterbringen
Der digitale Zwilling von GEs Augmented-Reality-Düsentriebwerk kratzt nur an der Oberfläche dessen, was ein digitaler Zwilling ist; es ist mehr als ein Haufen Montageanleitungen auf Steroiden. Wenn man das Beispiel des Düsentriebwerks einige Schritte weiter ausführt, gibt es keinen Grund, warum am Triebwerk angebrachte Temperatur- und Schwingungssensoren ihre Daten nicht in Computermodelle des Triebwerks zurückgespeist werden könnten, die den Verschleiß von Teilen simulieren. Dieses Modell könnte auch mit detaillierten CAD-Zeichnungen kombiniert werden, so dass der digitale Zwilling ein Bewusstsein dafür hätte, wie er zusammengebaut und zerlegt werden kann.
Diese Informationen würden dann zur Servicezeit in Augmented Reality zusammengeführt, so dass ein Techniker, der eine intelligente Brille trägt, geführt werden könnte. Er wüsste dann, welche Teile sich ihrer maximalen Anzahl von Betriebsstunden nähern und welche Teile durch harte Temperaturen oder Vibrationen beschädigt werden könnten. Darüber hinaus wäre der digitale Zwilling aber auch in der Lage, den Techniker durch das effizienteste Verfahren zur Demontage des Motors zu führen, um an die Teile zu gelangen, die überprüft oder ausgetauscht werden müssen. Und er würde nachverfolgen, ob jedes Teil wieder zusammengebaut wurde und ob es korrekt wieder zusammengebaut wurde.
Vergleichen Sie dies mit dem aktuellen Wartungsmodell. Gegenwärtig müssen Techniker auf Informationen aus mehreren Quellen zurückgreifen, die in keinem Zusammenhang miteinander stehen. Sie müssen Informationen für Qualitätskontrollzwecke an anderen Standorten aufzeichnen. Und dann müssen sie hoffen, dass sie alles wieder richtig zusammengesetzt haben. Im besten Fall müssen sie eine gründliche Checkliste durcharbeiten; wieder eine weitere kontextfremde Information.
Digitale Zwillinge und Augmented Reality sind nicht nur für große Unternehmen
Wenn eine neue Technologie auf den Markt kommt, ist sie zwangsläufig immer teuer, komplex und zeitaufwändig. Aus diesem Grund waren digitale Zwillinge und Erweiterte Realität bisher auf die kritischsten Bereiche von Multi-Millionen-Dollar-Unternehmen wie die Montagelinie für Strahltriebwerke von GE beschränkt.
Irgendwann jedoch, wenn der Nutzen der neuen Technologie offensichtlich wird, treten neue Innovatoren auf den Plan und finden Wege, die Technologie billiger und schneller als bisher zu produzieren. Darauf ist XRApplied spezialisiert. Mit einem Software Development Kit (SDK), das speziell entwickelt wurde, um die Nutzung vorhandener Ressourcen in Augmented-Reality-Anwendungen zu beschleunigen, werden digitale Zwillinge in AR nicht nur schnell, sondern auch erschwinglich.
Dies eröffnet eine Reihe von Anwendungen für Augmented Reality und digitale Zwillinge in kleinen und mittleren Unternehmen. Es könnte z.B. in einer Möbelfertigungsanlage eingesetzt werden: Selbst vormontierte Möbel unterliegen oft einem Ikea-ähnlichen Montageprozess, bei dem maschinell zugeschnittene Teile und vorgefertigte Teile kombiniert werden, nur auf einem etwas höherem Niveau (Löcher werden möglicherweise nicht vorgebohrt, Oberflächenbehandlungen müssen eventuell aufgebracht werden, usw.). Hier könnten AR und digitale Zwillinge verwendet werden, um vorhandene Mitarbeiter in den Verfahren für neue Designs zu schulen, und Neueinstellungen für alles. Darüber hinaus würden die Mitarbeiter bei der Kombination AR-digitaler Zwillinge durch das Verfahren geführt, wobei die Qualität ihrer Arbeit gesichert wäre, da der Fortschritt des zusammenkommenden Objekts aus der realen Welt ständig mit seinem digitalen Gegenstück verglichen wird.
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