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Eine Frau nutzt die Microsoft Hololens 2 in der Fertigung

Zu schön, um wahr zu sein? Wie Hologramme den Arbeitsalltag bereichern

Die gemischte Realität prägt die moderne Arbeitswelt nachhaltig. So erwarten Experten, dass digitale Technologien wie Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) bis 2025 zu einem 95-Milliarden-Dollar-Markt wachsen werden. Mixed Reality als das nächste große Ding der Zukunft? Die Praxis zeigt, dass die Technologie bereits heute den Arbeitsalltag in Unternehmen verschiedener Branchen revolutioniert.

„Etwa alle zehn Jahre erleben wir eine Revolution im Technologiemarkt. Was zuletzt der Schritt vom PC zum Smartphone war, ist jetzt die Loslösung digitaler Inhalte vom Bildschirm hin zu Hologrammen in der realen Welt“, sagt Michael Zawrel, Senior Product Manager Mixed Reality & HoloLens Germany bei Microsoft Deutschland. „Unternehmen unterschiedlichster Branchen haben den Mehrwert dieser Technologie bereits für sich erkannt. Diese Akzeptanz über Branchen hinweg zeigt die Vielfältigkeit der gemischten Realität. Mixed Reality ist heute keine innovative Zukunftsmusik mehr, sondern eine produktive Technologie, welche den Arbeitsalltag erleichtert und bereichert.“

Die Vielseitigkeit von Mixed Reality

Mixed Reality bildet das gesamte Spektrum zwischen der physischen Welt, in der wir leben, bis hin zur vollständig digitalen Welt ab. An einem Ende ist dabei AR angesiedelt, bei der digitale Elemente in die physische Welt eingeblendet werden – wie beispielsweise mit Microsoft HoloLens. Am anderen Ende der Spannweite befindet sich VR, eine gänzlich virtuelle Realität, in der Elemente der physischen Welt miteinbezogen werden können – beispielsweise Handbewegungen mithilfe von Controllern. Mixed Reality befreit digitale Inhalte vom Bildschirm und erlaubt Anwendern, sich bei der Interaktion mit der digitalen Welt frei zu bewegen.

Was vor einigen Jahren noch als Science-Fiction bezeichnet wurde, hilft heute Unternehmen dabei, ihre Prozesse zu optimieren. Die diversen Einsatzmöglichkeiten, sei es beispielsweise in der Wartung, im Designprozess von Autos, der Luft- und Raumfahrtindustrie oder der Medizin zeigen die Vielseitigkeit der Technologie.

Software von apoQlar bringt Mixed Reality in den OP-Saal

Jedes Jahr werden fast 20 Millionen Patienten in deutschen Krankenhäusern behandelt. Bildgebende Verfahren wie Magnetresonanztomographie (MRT) und Computertomographie (CT) sind hierbei die Arbeitsgrundlage für viele Ärzte. Die meist zweidimensionalen Bilder können krankheitsbedingte Veränderungen an Organen, Knochen und Gewebe zeigen. Richtig genutzt haben diese Daten enormes Potential, die Patientenversorgung auf das nächste Level zu heben. Hier sah apoQlar eine große Chance mit Mixed Reality dem Krankenhauspersonal Abläufe und Diagnosen zu erleichtern.

Mit der Software VSI (Virtual Surgery Intelligence) in Kombination mit Microsoft HoloLens haben Ärzte die Möglichkeit die Aufnahmen dreidimensional darzustellen. Die cloudbasierte Anwendung generiert aus MRT- und CT-Aufnahmen ein 3D Abbild, welches dann über die HoloLens angezeigt wird.

Aus bis zu 500 Aufnahmen einzelner Schichten von Körperregionen entsteht ein anatomisches Bild, das frei im Raum positioniert werden kann. Durch Datenpunkte ermöglicht es der VSI, das 3D-Bild während der OP millimetergenau auf den Patienten zu platzieren, sodass die Ärzte deutlich präziser operieren können.

Unter anderem die Asklepios Klinik Altona in Hamburg hat diese Technologie bereits in ihren Krankenhausalltag integriert.

„Mit VSI und Microsoft HoloLens machen wir wirklich einen Quantensprung in der Patientenversorgung. Wir können während einer OP viel präziser arbeiten und Komplikationen von Anfang an vermeiden.“ so Prof. Dr. med. Lars Gerhard Großterlinden, Chefarzt des Zentrums für Orthopädie, Unfallchirurgie und Wirbelsäulenchirurgie.

Der große Unterschied von Augmented Reality gegenüber Virtual Reality: Die Umgebung bleibt weiterhin sichtbar. Diese innovative Technologie heißt Holomedizin.

Aber nicht nur in der Medizin wurde das Potenzial dieser Technologie bereits erkannt. Seit Jahren arbeitet Microsoft mit Partnern aus der Industrie zusammen, um Lösungen für effizientere Arbeitsabläufe zu finden. Als strategischer Partner der Automobilindustrie war Microsoft auch deshalb in diesem Jahr erstmalig mit einem eigenen Stand auf der IAA, der größten Automobilfachmesse weltweit, vertreten. Vor Ort wurde gemeinsam mit Partnern und Kunden gezeigt, wie die Zukunft der Mobilität aus digitaler Sicht aussehen kann.

Vor Ort wurde z.B. eine von Bosch entwickelte Trainingslösung vorgestellt, die unter Verwendung von REFLEKT ONE erstellt wurde. Die Lösung stellt holografische Funktionsübersichten, Anleitungen und erweiterte Informationen zur Verfügung. Auf diese Weise erleichtert sie es Technikern und Technikerinnen, im Arbeitsalltag Verständnis für komplexe Technologien zu entwickeln und bietet zusätzlich neue Möglichkeiten für Fern-Trainings. Ein weiteres Anwendungsbeispiel hierfür ist das Collaborative Training 4.0 von Bosch.

Collaboratives Training 4.0 mit Mixed-Reality-Technologie

Als Teil der Common Augmented Reality Platform (CAP) ist das Collaborative Training 4.0 von Bosch ein Fortschritt in der Aus- und Weiterbildung von Werkstattmitarbeitenden. Wie das genau aussehen kann, zeigt dieses Video:

Durch das Training und die Schritt-für-Schritt Anleitungen mit Hologrammen zur Erklärung von Technologien, Funktionsweisen und Arbeitsschritten, wird die Ausbildung bei Bosch heute schon optimiert. In den Trainingscentern und Werkstätten können so neue Produkte und Technologien den Schülern und Schülerinnen anschaulich und interaktiv nähergebracht werden, was ein umfassenderes Verständnis von komplexen Systemen und Aufgaben ermöglicht.
Dies führt ebenfalls dazu, dass Reparaturen und Wartungen effizienter durchgeführt werden können und Fehler vermieden werden. Die unterschiedlichen Anleitungen kann ein Techniker oder eine Technikerin vor Ort über verschiedene Endgeräte, wie zum Beispiel Microsoft HoloLens 2 abrufen und direkt auf Fahrzeuge, Maschinen und Anlagen projizieren.

AR training at Bosch

Diese anschauliche Trainingsform senkt damit nicht nur den zeitlichen Schulungsaufwand, sondern optimiert gleichzeitig die Qualität der Arbeit. Der Einsatz von Mixed Reality Technologien erhöht darüber hinaus die Qualität von Fahrzeugreparaturen und reduziert deren Dauer. Unternehmen können im Durchschnitt mehr als 15 Prozent an Zeit pro Arbeitsschritt einsparen – auch bei herkömmlichen Fahrzeugen und bei weniger anspruchsvollen Reparaturaufgaben.

Microsoft HoloLens 2

Seit der Einführung im Jahr 2016 hat Microsoft HoloLens über den Einsatz der Mixed Reality Technologie Arbeitsweisen in den vielfältigsten Firmen und Branchen grundlegend verändert. Die nächste Generation des ersten kabellosen Computers auf Basis der Microsoft Mixed Reality Plattform wurde 2019 erstmals auf dem MWC in Barcelona präsentiert.

Microsoft HoloLens 2 baut auf den Vorteilen des Vorgängermodells auf und wurde auf Basis von Kundenfeedback unter anderem in drei Kernbereichen weiterentwickelt: Im Vergleich zum Vorgänger bietet Microsoft HoloLens 2 ein mehr als doppelt so großes Sichtfeld, deutlich angenehmeren Tragekomfort durch einen optimierten Schwerpunkt und erlaubt eine verbesserte und intuitivere Interaktion mit Hologrammen.

Mixed Reality auf Basis künstlicher Intelligenz

Für diese intuitiven Interaktionen mit Hologrammen setzt Microsoft HoloLens auf die Möglichkeiten künstlicher Intelligenz (KI) von Azure, Microsofts Cloud-Computing-Plattform, und nutzt zahlreiche Sensoren sowie spezielle Tracking Systeme. So misst beispielsweise ein spezielles Handtracking System die individuelle Form der Hände und ermöglicht eine präzise und intuitive Bedienung des holografischen Computers.

Eyetracking erlaubt außerdem, den individuell unterschiedlichen Abstand zwischen den Pupillenmittelpunkten zu messen. Dieser beeinflusst, wie eine Person nahe oder ferne Objekte sieht. Auf Basis eines KI-Algorithmus werden dann personalisierte 3D-Modelle an die Hände und Augen des jeweiligen Nutzers angepasst, wodurch das exakte Interagieren und Bearbeiten von Hologrammen möglich wird.

Microsoft HoloLens 2 gilt als Vorzeigegerät im Bereich intelligent Edge. Damit sind KI-fähige Technologien gemeint, die Daten auch ohne eine zuverlässige Internetverbindung sammeln und verarbeiten können. Wenn sie verbunden sind, können sie alle oder einen Teil dieser Daten mit der intelligenten Cloud teilen können.

So ermöglicht das Gerät auf Basis von künstlicher Intelligenz und Cloud-Computing eine instinktive Zusammenarbeit und einen Wissensaustausch über Hologramme. Ganz unabhängig von Raum und Zeit.