Wie können virtuelle Modelle präzise und sicher in reale industrielle Umgebungen eingebunden werden? Eine mögliche Lösung bietet eine Augmented-Reality-Anwendung, die Kollisionen zuverlässig erkennt – und damit neue Maßstäbe für die digitale Planung in der Produktion setzt.
Diese Fragestellung griff Kiana Evdokiyos, Studentin im Studiengang Game Engineering an der Hochschule Kempten, in ihrer Bachelorarbeit am Institut für Produktion und Informatik (IPI) in Sonthofen auf. Im Rahmen ihrer Abschlussarbeit entwickelte sie eine mobile AR-Anwendung, die es ermöglicht, mit handelsüblichen mobilen Endgeräten digitale Objekte präzise in reale Produktionsumgebungen zu integrieren und deren Platzbedarf visuell und technisch zu überprüfen.
Ziel des Projekts war es, durch den Einsatz von AR-Technologie eine intuitive Möglichkeit zu schaffen, digitale Komponenten in bestehende Umgebungen zu projizieren und potenzielle Kollisionen frühzeitig zu erkennen. Grundlage dafür bildete die Arbeit mit Environment Meshes (digitale Umgebungsgitter), die über Unitys AR Foundation für iOS-Geräte aufbereitet wurden. Wegen der zuverlässigen Sensorintegration und der engen Abstimmung zwischen Hard- und Software entschied sich die Studentin für iOS als primäre Plattform.
Eine besondere Herausforderung stellte die technische Umsetzung der Kollisionserkennung in Verbindung mit der Darstellung hierarchischer Objektstrukturen dar. Die Anwendung bildet komplexe Baugruppen inklusive ihrer hierarchischen Struktur übersichtlich ab. Einzelne Komponenten werden entsprechend ihrer logischen Ebene eingerückt dargestellt – ein Aspekt, der maßgeblich zur Benutzerfreundlichkeit beiträgt. Die entwickelte Anwendung kommt bewusst ohne Benutzerkonto aus, ist sofort einsetzbar und lässt sich flexibel in verschiedenen Anwendungsszenarien nutzen – von der Produktionsplanung bis zur Anlagenumgestaltung.
„Ich war selbst überrascht, wie leistungsfähig heutige Mobilgeräte für AR-Anwendungen sind“, erzählt Kiana rückblickend. Gleichzeitig erkannte sie klare Unterschiede zwischen den Plattformen: Während Apple mit ARKit eine zuverlässige und präzise Schnittstelle bereitstellt, stößt die Android-Version aufgrund von Hardwarediversität auf technische Grenzen.
Insbesondere die technischen Herausforderungen während der Entwicklung empfand Kiana als besonders motivierend – sowohl fachlich als auch persönlich. Durch die iterative Herangehensweise konnte sie die Anwendung schrittweise optimieren, neue Lösungswege ausprobieren und die Funktionalität der App nachhaltig verbessern.
Zukunftsaussichten und Weiterentwicklung
Positive Rückmeldungen von Industriepartnern und Messebesuchern zeugen vom großen Potenzial von AR-Anwendungen im industriellen Umfeld. In einem möglichen Folgeprojekt könnte die Genauigkeit der Kollisionserkennung durch optimierte Collider-Modelle weiter verbessert werden. Auch eine Anwendung in konkreten industriellen Szenarien wie der Layoutplanung oder bei Umrüstprozessen wäre ein sinnvoller und praxisnaher nächster Schritt.
Schon heute bildet die entwickelte App eine stabile Grundlage für den produktiven Einsatz von AR in der industriellen Fertigung und Automatisierung.