Augmented Reality im Arbeitsschutz

Zusammenfassung

Überblick

Augmented Reality hat in den letzten Jahren eine bemerkenswerte Entwicklung hinter sich. In den Anfängen mehr oder weniger auf den "Gamesbereich" beschränkt, entstehen mit neuen Geräten und schnelleren Prozessoren immer mehr Anwendungen auch im Arbeitskontext.

Der Artikel betrachtet mögliche Ansätze zur Nutzung von Augmented Reality im Arbeitsschutz, von existierenden Lösungen bis hin zu möglichen Zukunftsentwicklungen. Dabei wird der Bogen vom Einsatz in Schulungen, möglichen Prozessverbesserungen bei Wartung und Instandhaltung bis hin zu Gefahrenpotenzialen, Unfallvermeidung und Erster Hilfe gespannt.

1 Definition Augmented Reality

Der Begriff "Augmented Reality" (AR) steht für "erweiterte Realität". Gemeint ist, dass mithilfe eines Computers unsere Realitätswahrnehmung erweitert wird. Das kann zwar theoretisch für alle Sinne gelten, aber i. d. R. wird darunter die Erweiterung unseres Sichtfeldes verstanden.

So werden im Rahmen von AR bei Fußballübertragungen im Fernsehen beispielsweise virtuelle Abseitslinien eingezeichnet. Oder man trägt eine Brille, mithilfe der computergenerierte Informationen in das Sichtfeld eingeblendet werden.

Augmented Reality ist dabei eine Ausprägung auf der sog. Mixed-Reality-Skala zwischen der realen Umgebung (wie wir sie sehen, also noch ohne Verwendung von Mixed Reality) und einer virtuellen Umgebung (einer vollständig computergenerierten Umgebung, also dem kompletten Gegenteil) (siehe Abb. 1). Augmented Reality ist dabei der erste Schritt der Mixed Reality. Erste Informationen werden ins Sichtfeld eingeblendet, während man gleichzeitig den Blick auf die reale Umgebung hat.

Abb. 1: Die Bandbreite von Mixed Reality^[1]

Es gibt verschiedene Ausprägungsmöglichkeiten für AR-Brillen. Zum einen kann eine AR-Brille als Ergänzung für nur ein Auge (monokular) oder als "übliche" Brille für beide Augen (bikular) angeboten werden. Am Markt überwiegen bislang bikulare Augmented-Reality-Brillen.

Außerdem gibt es einerseits transparente Brillen, welche den Blick in die echte Umgebung erlauben und in die die zusätzlichen Informationen eingeblendet werden können. Andererseits werden in Zukunft Brillen auf den Markt kommen, die die Realität für den Nutzer mit Kameras aufnehmen und in der Brille anzeigen. Somit sieht der Nutzer tatsächlich ein Kamerabild der umgebenden Realität, was sich unter Umständen mit einigen Augenblicken Verzögerung zwischen dem Kamerabild und der Realität bemerkbar machen kann.

Bekanntestes Beispiel für AR-Brillen stellt die 2014 als Testversion erschienene Google Glass dar. Bei ihr handelt es sich um eine Assisted-Reality-Brille, eine Vorstufe zur Augmented-Reality-Brille, und zwar um eine monokulare Lösung; Daten werden nur vor einem Auge eingeblendet. Die Bedenken der Datenschützer beendeten den begonnenen Siegeszug der Google Glass jedoch, bevor er richtig begonnen hatte. Denn mit der Brille konnten für Personen im Umfeld nicht erkennbare Ton- und Bildaufzeichnungen erstellt werden, die darüber hinaus auf Google-Server in den USA hätten übertragen werden können. Die Brille stieß deshalb auf heftigen Gegenwind.

[1] Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Erweiterte_Realität.

2 Augmented Reality im Arbeitsleben

Mittlerweile haben AR-Lösungen den Weg in den Arbeitsalltag gefunden. Während es bereits einige Anwendungen gibt, die im beruflichen Kontext genutzt werden, existieren parallel zahlreiche Forschungsprojekte und Testeinsätze, die die zukünftige Verwendung im Berufsleben deutlich erhöhen werden.

Kern der Verwendung von AR im Arbeitsumfeld ist die mögliche Einblendung von kontextrelevanten Informationen für die Mitarbeitenden. Der Vorteil beim Tragen einer Datenbrille, die die benötigten Informationen anzeigt, ist, dass die Informationen dem Arbeitenden automatisch ins Sichtfeld eingeblendet werden und er beide Hände für die eigentliche Tätigkeit frei hat. Beispielsweise können dadurch Informationen, Sicherheitshinweise oder sogar ganze Handbücher angezeigt werden. Durch die Verwendung von Augmented Reality bleibt die reale Arbeitsumgebung dabei jederzeit sichtbar und es können Veränderungen, Gefahren etc. – gleichzeitig mit der Anzeige der computergenerierten Informationen – erkannt und wahrgenommen werden.

Gleichzeitig können die korrekten Orte, Maschinen etc. für die Arbeitseinsätze leichter gefunden und so Komponenten und Instrumente zur Bearbeitung sicherer identifiziert werden. In der Folge werden Fehlschritte und -griffe vermieden.

Im Workshop "Datenbrillen, Smart Devices und Co. als Assistenzsysteme – Welche Technologie passt zu welcher Aufgabe?" der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA)^[1] wurden mögliche Anwendungsgebiete und Tätigkeiten für Datenbrillen mit erweiterter Realität erarbeitet.

Folgende 6 Aufgabenblöcke eignen sich demnach für die Verwendung von Datenbrillen mit erweiterter Realität:

1. Reparieren, Instandsetzen
2. Messen, Prüfen, Qualität kontrollieren
3. Entwickeln, Forschen, Konstruieren
4. Herstellen, Produzieren von Waren und Gütern
5. Transportieren, Lagern und Versenden
6. Ausbilden, Lehren, Unterrichten, E...