Virtual Reality und Industrie 4.0
Virtuelle Realitäten existieren bereits seit über 20 Jahren in vielen Branchen und wurden bisher hauptsächlich auf zweidimensionalen Monitoren dargestellt. Die aufkommende Technologie von Head Mounted Displays (Abk. HMD) ermöglicht dem Benutzer in eine vollständig computergenerierte Welt einzutauchen. HMDs bestehen aus Displays in einem Headset, welches mit verbauten Sensoren die Bewegungen des Kopfes auf den Millimeter genau bestimmt. Dabei wird stets die korrekte Sicht auf die virtuelle Welt berechnet. Findet dieser Prozess mit geringer Latenz, hoher Auflösung und perfekter Genauigkeit statt, führt dies zu einem unterbewussten Phänomen, das geläufig als "Presence" bekannt ist. Der Benutzer hat das unterbewusste Gefühl, sich körperlich in einer virtuellen Welt zu befinden. Vorallem die vorangeschrittene Entwicklung von Smartphones und deren hochauflösende Display Technologie haben den Grundstein für die virtuelle Realität gelegt. Die Ära der virtuellen Realität begann mit der äußerst erfolgreichen Crowdfunding Kampagne des Headsets Oculus Rift auf Kickstarter. Dank des Ansatzes für eine günstige Konsumententechnologie sollte man sich künftig nun einfach, schnell und günstig in digitale Welten begeben können. Dies brachte Facebook dazu das Unternehmen Oculus zu kaufen, da Virtual Reality das Potential einer großen Computer- und Kommunikationsplatform in sich trägt. Nach kurzer Zeit zogen auch weitere bekannte Hersteller wie HTC oder Sony nach und präsentierten erste Prototypen, die unter Anderem Lösungen für das Tracking von ganzen Räumen beinhalten.

Das Alleinstellungsmerkmal dieser Technologie im Enterprise Segment ist dabei klar der niedrige Preis und die hervorragende Funktionalität. Was bis vor kurzem nur ein teures und aufwändiges CAVE System schaffte, wir sprechen hier über einen sechs- bis siebenstelligen Betrag, schafft nun ein Virtual Reality Headset für ein paar hundert Euro.
Die neue Virtual Reality Technologie hat bisher verstärkten Einsatz in innovativen Marketingstrategien großer Unternehmen und im Bereich der Architektur gefunden. Weniger beachtet wurde dabei der Bereich der Unternehmenslösungen im professionellen Arbeitsalltag. Mit der Unternehmenslösung iVR Process geht das Hamburger Unternehmen includeVR den ersten Schritt in Richtung Integration der neuen Virtual Reality Konsumententechnologie. Durch die Abbildung von kompletten Produktionslinien wird eine virtuelle Begehung eines jeden Aufbaus aus der Egoperspektive möglich.
Dies erweist sich in frühen Phasen der Planung als Schlüsselelement, denn damit kann man zu jeder Zeit jeden verfügbaren Planungsstand betreten. Durch die Begehung einer Fabrik aus der Egoperspektive kann beispielsweise ein starker Fokus auf die ergonomische Gestaltung von Arbeitsplätzen gelegt werden. So wird der Planungsprozess optimiert, Qualität langfristig erhöht und Zeit eingespart.

Des Weiteren kann die Technologie dazu genutzt werden um Arbeitsabläufe nachzustellen und zu verbessern. So kann der Arbeitsablauf einer geplanten Station virtuell ausführlich getestet, verbessert und angepasst werden.
In Verbindung mit großen Datenmengen eignet sich die neue Technologie ebenfalls. Der Mensch ist es von Natur aus gewohnt visuelle Information räumlich wahrzunehmen, weshalb die „traditionelle“ Darstellung von 2D- und 3D- Daten auf einem 2D Monitor genau betrachtet nur einen Kompromiss darstellt. Virtual Reality kann unsere natürliche Wahrnehmung erheblich unterstützen, indem Datenmengen intelligent aufbereitet und räumlich dargestellt werden. Mit der Nutzung von HMDs müssen keine komplizierten Tastenkombinationen oder Mausgesten gelernt werden, um die Ansicht auf die Daten wie gewünscht zu ändern. Über völlig natürliche Kopfbewegungen und Motion Controller kann die Sicht auf Daten beliebig und einfach verändert werden. Durch diese immersive Erfahrung werden große Datenmengen verständlich und klarer deutbar, was viele Abläufe langfristig wirtschaftlicher gestaltet.
Ein Pilotprojekt des Unternehmens includeVR gibt hierzu ein passendes Beispiel. Durch die  Visualisierung einer Fabrikhalle ist die virtuelle Begehung aus der Egoperspektive kein Zukunftsszenario mehr. Die Verbindung mit Live-Datenfeeds macht es möglich die Fabrik in Echtzeit und ohne lokale Bindung virtuell zu betreten. Nun können Daten live und strukturiert analysiert werden. Durch die vereinfachte Ansicht der Daten fällt es Arbeitern und Planern nun einfacher Zahlen zu verstehen und zu überblicken. Dieses Projekt soll Personal einsparen und dabei die Qualität und Quantität der Produktion verbessern. Nun ist es möglich viel größere Datenmengen wahrzunehmen und auch zu verarbeiten.
Des Weiteren entfällt auch jegliche lokale Bindung, da virtuell jede Fabrik an jedem Ort der Welt verfügbar ist. Es ist jetzt möglich einen weit entfernten Standort virtuell aus der Egoperspektive zu besuchen und Prozesse oder Strategien zu verstehen und anzupassen. Als weitere Option gibt es hierbei auch die Begehung einer Fabrikanlage in der Gruppe. Dabei können die einzelnen Personen aus unterschiedlichsten Regionen der Welt den gleichen virtuellen Raum betreten und auch miteinander kommunizieren. Im Endeffekt ist es schon jetzt möglich ein virtuelles Meeting an virtuellen Standorten zu abzuhalten.
Doch es bleibt nicht bei einer einseitigen und abgeschotteten virtuellen Erfahrung. Ebenso ist es nun möglich eine aktive Verbindung zwischen der virtuellen und der realen Welt aufzubauen. Unter Anderem können Aktionen im virtuellen Raum ausgeführt werden, welche als Informationen danach an die reale Welt übertragen werden. Zum Beispiel ist die Produktionsmenge an einer Produktionsinsel zu gering was die gesamte Prozesskette aufhält und das Tagesziel gefährdet. Hier ist es nun möglich virtuell einen spezifischen Datenpush an die Produktionsinsel zu geben oder generell dabei die Planung anzupassen.

Eine weitere Option des Einsatzes dieser Technologie ist die Nutzung zu Schulungszwecken. Von der Darstellung einzelner Maschinen, über die Simulation von Prozessen bis hin zum Erlernen von Arbeitsabläufen wird in Zukunft deutlich mehr virtuell gelernt als heute.Dies ermöglicht es viele verschiedene Arbeitsschritte an einem Ort zu erlernen, ohne dabei den Standort zu wechseln. Dank der auf den Millimeter genauen virtuellen Steuerung können selbst komplexe Arbeitsschritte nachgeahmt und verstandenwerden. Vom setzen einer Schweißnaht über das Verschrauben eines Bolzens bis hin zur Bedienung eines Hochofens ist alles möglich. Die Adaption von Bildung in den virtuellen Raum spart Ressourcen und Zeit, was daneben noch das Risiko im täglichen Betrieb senken kann.

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Als Paradebeispiel gilt hier die Bedienung einer komplexen Maschine. Mithilfe von eingeblendeten Informationen in die virtuelle Welt kann auf Gefahren hingewiesen werden, um Risiken zu kommunizieren oder generell Anweisungen zu erteilen. Abläufe können so einfach, schnell und sicher erlernt werden.

Von der Schulung bis zur Weiterbildung ist die neue Konsumententechnologie also breit gefächert einsetzbar. Dabei kann durch das Aufzeichnen und analysieren einzelner Leistungen nun auch eine Förderung individueller Schwächen gestärkt werden. Danaben erschließen sich neue Wege Projekte zu planen und Informationen zu verstehen. Von der Fabrikhalle, über Großprojekte bis hin zu überdimensionalen Infrastrukturprojekten lässt sich die Technologie mit einem großen Mehrwert integrieren.

Der Markt steht zum jetzigen Zeitpunkt noch am Anfang einer Reise, die von Innovation und Begeisterung getrieben wird. Trotz der frühen Phase ist die Technologie schon jetzt einwandfrei einsetzbar und übertrifft dabei die aktuellen Anforderungen. So stellt sich nicht wie bisher die Frage der Kosten oder der Fähigkeiten der Hardware, sondern der Fokus wandert in Richtung der Inhalte und Anwendung. In den kommenden fünf Jahren wird Virtual Reality mit Head Mounted Displays den Industriealltag immer stärker bevölkern und sind bald vollständig in die meisten Prozesse integriert.
includeVR ist ein Hamburger Unternehmen mit dem Fokus auf Virtual Reality mit Head Mounted Displays.