Visualisierung 4.0

Visualisierung 4.0 in der Industrie

Dieser Artikel leitet eine neue Reihe zum Thema Visualisierung in der Industrie ein. Die Zeiten zweidimensionaler Zeichnungen sind mit zunehmender Digitalisierung der Industrie passé. Bereits heute werden die meisten Produktmodelle dreidimensional erstellt aber immer wieder in 2D Zeichnungen abgeleitet und auf einem zweidimensionalen Monitor dargestellt. 

 

Beispiele auf Softwareseite für die zunehmende dreidimensionale Darstellung von Objekten sind 3D CAD, 3D PDF oder das neue 3D Paint, um nur einige zu nennen. Parallel dazu ist eine hardwareseitige Entwicklung, wie das salonfähig gewordene additive Fertigungsverfahren des 3D-Drucks, ebenfalls zu beobachten. Benötigt man in Zukunft überhaupt noch einen zweidimensionalen Plotter um für die Fertigung eine technische Zeichnung auszudrucken, die dazu führt ein dreidimensionales Teil zu erstellen, oder lässt man Arbeitsvorbereitung und Fertigung direkt mit den 3D-Daten arbeiten?

Die Frage verdeutlicht, dass selbst die Vorgehensweise von Arbeitsschritten extrem von zweidimensionalen Darstellungen geprägt ist. Es geht also nicht nur darum eine zweidimensionale Zeichnung zu ersetzen, sondern vielmehr neue, zeiteinsparende Ansätze zu eruieren und Prozesse neu zu denken. 

Der technologische Fortschritt führt zu völlig neuen Möglichkeiten, komplexe Zusammenhänge, Produkte oder gar Prozesse darzustellen und wirkt sich dadurch auf die Produktentwicklung, Marketing- und Vertriebsstrategien, sowie auf ganze Geschäftsmodelle von Unternehmen aus.

Weniger Komplexität durch mehr Visualisierung

Durch die ansteigende Komplexität von Produkten, Prozessen und Produktionen [siehe Artikel Die Herausforderungen am Markt] steigt die Anforderung an die Visualisierung. Denn die Visualisierung, richtig eingesetzt, minimiert Verständnisprobleme und schafft einen Kontext zwischen verschiedenen Informationen. 

Ein optimierter Produktentstehungsprozess, welcher föderiert, integriert und interdisziplinär abläuft [Artikel Der Produktentstehungsprozess], kommt um eine geeignete Visualisierung von verschiedenen Zusammenhängen nicht umher. Deswegen betrachten wir im Folgenden, wie die Visualisierung die Anwender, das Verständnis und die Kommunikation unterstützt und dadurch Komplexitäten beherrschbar macht.

Anwenderunterstützung

Die heutigen Anwender von Bedienoberflächen oder Programmoberflächen sind zunehmend vom Umgang mit Smartphones oder Tablets geprägt. Mittlerweile braucht sich ein Anwender einer neuen Applikation oder eines neuen Geräts durch die übergreifend einheitlich gestalteten Oberflächenstrukturen keine Bedienungsanleitung mehr durchzulesen. Sei es über Kacheln zur Auswahl eines Befehls, oder Reiter um ein Menü zu öffnen. Diese Benutzerfreundlichkeit nennt sich Usability, welche die Handhabung der visuellen Unterstützung intuitiv und benutzerfreundlich gestaltet, so dass Aktionen effektiver (mit großer Wirkung) und effizienter (mit geringem Aufwand) durchgeführt werden können. 

Diese Struktur einer Oberfläche ist weltweit für jeden verständlich und funktioniert übergreifend für Applikationen, Maschinenbedienung oder Webseiten.

Im Hintergrund steigen bei den Entwicklern gleichzeitig die Anforderungen, die User Experience zeitgemäß mit minimalem Kostenaufwand realisieren zu können. Denn für eine geeignete Visualisierung möchten die Wenigsten zuzahlen; trotz weniger Trainingsaufwand von neuen Mitarbeitern, Minimierung von Kosten durch fehlerhafte Nutzung der eingesetzten Werkzeuge, oder kürzere Durchlaufzeiten durch eindeutige Kommunikation innerhalb verschiedener Disziplinen. 

Gleichzeitig ergibt sich ein Mehrwert für das eigene Produkt, denn mit der richtigen User Experience erhöht sich die Zufriedenheit des Kunden. Für den Kunden entsteht ein Erlebnis, wenn dessen Erwartungen bei der Interaktion mit dem Produkt, durch eine Kombination von Usability und User Experience, erfüllt werden.

Verständnisunterstützung

Durch den erhöhten Grad an Individualisierung, bis hin zu Losgröße 1 von Produkten, steigen die Anteile an erklärungsbedürftigen Verfahren oder Zusammenhängen der Produkte. Diese werden klassisch über technische Dokumentationen oder Videos vermittelt. Wo ein beschreibender Text an die Grenzen stößt, schafft eine visuelle Darstellung wie Augmented Reality eine nachvollziehbare Erklärung für beispielsweise Wartungs-, Installations- oder Inspektionsarbeiten. 

Die Kernfragen sind im Grunde ziemlich trivial: kann der eigene Monteur ein individuelles Produkt, welches in der vorliegenden Form noch nicht vorher produziert wurde, selbstständig mit minimalen Zeit- und Ressourcenaufwand zusammenbauen? Um dem eigenen Mitarbeiter dies zu erläutern, kann ein beschreibender Text und eine zweidimensionale Zeichnung zur Hilfe gezogen werden. Ein alternativer Ansatz für eine bestmögliche Unterstützung ist eine visuell unterlegte Erklärung des Zusammenbauprozesses. Dieser Ansatz basiert auf dem digitalen Produktmodell, welches bereits existiert und lediglich dafür genutzt werden muss, den Prozess darzustellen. Via Augmented Reality wird dieser dann wiederum dem Monteur zur Verfügung gestellt, indem das digitale Modell eins zu eins über dem physischen Teil abgebildet wird.

Dieses Beispiel lässt sich auf viele weitere Bereiche, wie Kundensupport, Wartungsarbeit oder Ersatzteildisposition abstrahieren. Im Kern wird durch die Visualisierung auf Basis von Modellen, die bereits im Zuge der Produktentwicklung entstanden sind, ein Prozess oder Produktzusammenhang dargestellt. 

Kommunikationsunterstützung

Wie bei der Verständnisunterstützung bereits angedeutet, lassen sich komplizierte Zusammenhänge durch Visualisierung am effizientesten kommunizieren. Sei es nun zwischen Produkthersteller und -betreiber, oder aber zwischen den Bereichen der Produktentwicklung und des Sales bzw. After-Sales; es existieren immer gewisse Fehlerpotentiale in der Kommunikation, wenn Produktinformationen mit beschreibenden Texten, oder zweidimensionalen Zeichnungen vermittelt werden. Erschwerend hinzu kommt die mehrsprachige Erläuterung, die erforderlich wird, sobald ein Unternehmen international agiert und interne sowie externe Prozesse multilingual dokumentiert bzw. kommuniziert. Dabei entsteht ein Mehraufwand, erklärende Texte mehrsprachig zu verfassen und die Gefahr missverständlicher Kommunikation nimmt zu.

Natürlich muss aufgrund der Vorgabe des Gesetzgebers eine schriftliche technische Dokumentation erfolgen, aber auch in diesem Bereich arbeiten Vertreter der Industrie und Politik zusammen, um eine Lösung für analoge, textbasierte und statische Dokumentationen zu finden. In den nächsten Wochen folgt ein Artikel zum Thema technische Dokumentation 4.0, in dem die Technologie Augmented Reality als Hilfsmittel der modernen Herausforderungen im Bereich der Dokumentation vorgestellt wird.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Visualisierung in der Industrie immer bedeutender wird, um komplexe Zusammenhänge für jeden Beteiligten intuitiv und vereinfacht darzustellen bzw. zu erläutern, unabhängig von Sprache und Wissensbackground. Dieser Artikel hat die Vielfältigkeit und das Potenzial von Visualisierungslösungen bzw. visuell unterstützten Lösungen lediglich angerissen. In den folgenden Artikeln werden Technologien vorgestellt, die in diesem Bereich eingesetzt werden können und dazu konkrete Anwendungsfälle beleuchtet.

Im folgenden Artikel zu unserer Serie "Visualisierung 4.0" werden wir Ihnen erste Einblicke über die Anwendungsgebiete mit Virtual Reality vermitteln und wie VR unseren Alltag bereichern wird.