10FIR+IAW — UNTERNEHMEN DER ZUKUNFT 4/2003

10FIR+IAW — UNTERNEHMEN DER ZUKUNFT 3/2003

AugmentedReality

Dipl.-Ing. Olaf Oehme (rechts)arbeitet als wissenschaftlicher

Mitarbeiter am IAW.

Tel.: 02 41/80-9 94 93, E-Mail:o.oehme@iaw.rwth-aachen.de

Dipl.-Ing. Carsten Huschkaarbeitet bei Audi in der

Abteilung IT-SystemeProduktentstehungsprozess mit

Schwerpunkt Augmented RealityAnwendungen.

E-Mail:carsten.huschka@audi.de

Augmented Reality in der AutomobilentwicklungVisualisierung von Varianten im Kontext zum Hardwaremodell

Augmented Reality bezeichnet die Anreicherung der realen Welt mit kontext-spezifischen virtuellen Informationen. Technisch gesehen kann dies zumBeispiel durch Überlagern eines Live-Video-Streams mit virtuellen Model-len und Informationen in Echtzeit realisiert werden. Bei der Audi AG wurdemit dieser Technologie ein Prototyp zur Visualisierung unterschiedlicher vir-tueller Designvarianten an einem realen Fahrzeug realisiert. Dabei wurdenverschiedene virtuelle Felgenvarianten an einem realen Fahrzeug überla-gert, wodurch ein realistisch wirkender Gesamteindruck der Szene geschaf-fen und die Felgenvarianten im Kontext zum Gesamtfahrzeug begutachtetwerden konnten.

Um die junge Disziplin AR praxis-nah und anwendungsorientiert zuerforschen, haben sich im BMB+F-Leitprojekt ARVIKA 23 namhafteIndustrieunternehmen und For-schungseinrichtungen zusammenge-schlossen. Ziel ist es, sinnvolle An-wendungen für diese „erweiterteRealität“-Technologie in Entwick-lung, Produktion und Service zu fin-den und durch praxisnahe Evaluati-on das Potenzial dieser Technologieoffen zu legen. Projektpartner: Audi,Airbus Deutschland, EADS, Daimler-Chrysler, VW, Ford, BMW, DS-Tech-nologie, Hüller-Hille, Gühring, Index,Ex-Cell-O, Framatome ANO, A.R.T.,VRCom, Zeiss, UIDesign, Fhg-IGD,ZGDV, TUM, WZL, Siemens.

Bild1 : Der Einsatz von AugmentedReality bei der Audi AG ermöglichtdie visuelle Überlagerung vonverschiedenen Felgenvarianten überein reales Fahrzeug.

Durch die zunehmende Komplexität derProdukte bei gleichzeitig sinkendenEntwicklungszeiten sind Unternehmengezwungen, die konventionellen Ent-wicklungsmethoden umzustellen unddurch neue zeit- und kostenoptimie-rende Methoden zu ergänzen. Hierbeisind neben neuen Organisationskon-zepten auch neue technische Hilfsmittelgefragt. In letzter Zeit gewinnen VirtualReality (VR) und Augmented Reality (AR)als Werkzeuge zur Kostenreduktion zu-nehmend an Bedeutung. In der Auto-mobilindustrie wird VR beispielsweisedazu verwendet, Entscheidungen bereitsin einem sehr frühen Entwick-lungsstadium an virtuellen Prototypenzu treffen, bevor reale Prototypen vor-handen sind. Hierin liegt das Potenzial,den Prototypenaufbau zu präzisierenund den Entwicklungsablauf zu be-schleunigen.

Während Virtual Reality eine gänzlichcomputergenerierte Szene berechnet,nutzt Augmented Reality hingegen diereale Welt und reichert diese mit zusätzli-chen virtuellen Informationen an, diesituationsgerecht im Kontext zur betrach-teten Realität direkt in das Sichtfeld desBetrachters eingeblendet werden kön-nen.

Dadurch kann ein virtuelles Modell anGlaubwürdigkeit und Akzeptanz gewin-nen, da die Szene gewohnte reale Bild-bestandteile enthält. Bei AR handelt essich jedoch um eine recht junge undkomplexe Technologie. Speziell im indus-triellen Bereich lassen jedoch bereits diein feldnahen Versuchen durchgeführtenEvaluationen deutliche Potenziale beikomplexen Aufgaben erkennen.

Um die junge Disziplin AR praxisnah undanwendungsorieniert zu erforschen,wurden im BMB+F-Projekt ARVIKA An-wendungen in den Bereichen Entwick-lung, Produktion und Service erschlos-sen. So wurde bei der Audi AG die Vari-antenvisualisierung im Design-Bereich alsein potenzielles Einsatzgebiet für AR iden-tifiziert. Während in VR ein komplett vir-tueller Prototyp betrachtet wird, werdenin AR die virtuellen Varianten in gewohn-ter Umgebung und im Kontext zur Rea-lität visualisiert. Standen bisher die rea-len Prototypen und VR-Modelle immerin Konkurrenz zueinander, so könnendurch AR die Vorteile beider Modelle

kombiniert werden Ein realer Prototypbesitzt eine große Aussagekraft und des-halb eine deutliche Akzeptanz, währenddie Stärken des virtuellen Modells in derFlexibilität und der einfachen und schnel-len Variantenbildung liegen.

Bei Audi wurde ein prototypisches AR-System für die Überlagerung von ver-schiedenen Felgenvarianten über einreales Fahrzeug realisiert. Hierfür wurdeein markerbasiertes optisches Tracking-system verwendet, um die Position undAusrichtung der realen Felge zu bestim-men (siehe Bild 1 oben). Über die Kennt-nis der realen Felgenposition gestattetdas AR-System eine Überlagerung derrealen Felge beziehungsweise derTrackingmarke mit dem CAD-Modell derneu entwickelten Variante (siehe Bild 1unten – dargestellt als Wire-Frame).

Diese Vorgehensweise gestattet binnenkürzester Zeit die Betrachtung und Be-wertung verschiedenster Geometrie- undAusstattungsvarianten im Kontext zum

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AugmentedReality

Bild 2: Neben der Betrachtung und Bewertung verschiedenster Geometrie- und Ausstattungsvarianten im Kontext desProdukt-Entstehungs-Prozesses bietet Augmented Reality weitere Potenziale. So könnten sich Autokäufer beispielsweiseAusstattungsvarianten im Autohaus direkt als Überlagerung des Ausstellungsmodells anschauen und zusammenstellen.

Gesamtfahrzeug (siehe Bild 2). Um einethematische Integration in den PEP (Pro-dukt-Entstehungs-Prozess) der AUDI AGzu gewährleisten, werden im Rahmender Evaluierung die Möglichkeiten desPrototyps diskutiert und neue Potenzia-

le zum Einsatz dieser Technologie aufge-zeigt.

Perspektivisch bietet sich für AugmentedReality auch im Marketing- und Verkaufs-bereich ein Einsatzfeld, so dass zukünfti-

PromotionenPromotionen an FIR+IAW

„Empirische Untersuchung zum Einflussdes wahrgenommenen Führungsver-haltens auf das betriebliche Qualitäts-bewusstsein von Beschäftigten in Pro-duktions- und Dienstleistungsberei-chen“

In seiner Dissertation liefert Dr.-Ing DirkMackau einen Beitrag zur Herleitung undÜberprüfung von Einflussfaktoren zwi-schen dem betrieblichen Qualitäts-bewusstsein und dem wahrgenomme-nen Führungsverhalten. Ausgehendvon allgemeinen Annahmen werdenmethodische Anforderungen abgeleitet,wobei eine theoretische Untersuchungdes betrieblichen Qualitätsbewusstseinssowie des Führungsverhaltens im Mit-telpunkt steht, die mit einer Modell-bildung abschließt. Aufbauend auf dentheoretischen Vorüberlegungen werdenHypothesen generiert, die abschließendempirisch überprüft werden. Die mehr-

ge Autokäufer sich die entsprechendenAusstattungsvarianten im Autohaus di-rekt als Überlagerung des Ausstellungs-modells anschauen und zusammenstel-len könnten.

Dr.-Ing.Dirk Mackau

stufige hypothesenprüfende Untersu-chung besteht aus einer quasiexperi-mentellen Haupt- sowie einer Fallstudiein unterschiedlichen Unternehmen ausProduktions- und Dienstleistungsberei-chen.Die Praxis erhält durch die Untersuchun-gen Hinweise über Ausgestaltungs-defizite der Referenzmodelle auf Grund-lage der empirischen Ergebnisse. Darüberhinaus werden Anregungen geliefert, wiedie Verbindungen zwischen den Berei-chen Organisations- und Personal-entwicklung sowie den arbeits-organisatorischen Aspekten des Qualitäts-managements gestärkt werden können.