Augmented Worker

Im Anwendungsfall des Augmented Workers in 5G Kaiserslautern-Projekt werden die neuen Möglichkeiten durch 5G eindrucksvoll demonstriert. Die 5G-Schlüsseltechnologien URLLC (Ultra-reliable and low latency communication) und eMBB (Enhanced mobile broadband) ermöglichen nicht nur die Datenübertragungen in Echtzeit, sondern können auch große Datenmengen z. B. für bildbasierte Anwendungen mit niedriger Latenz übertragen. Dadurch wird eine Auslagerung der notwendigen, verarbeitenden Intelligenz vom jeweiligen Einsatzort zu einem zentralen Punkt (edge computing) möglich.
Die genannten Vorteile des 5G-Standards werden im Rahmen eines Augmented Worker aufgezeigt. Als Grundlage des Aufbaus dient ein semi-transparentes Display. Auf dieses Display werden dem Arbeiter Informationen zum Zustand der Maschine, Auswertungen von Sensoren oder weitere Details über das jeweilige Werkstück eingeblendet. In beschriebenem Use Case wird die Funktionsweise anhand einer 3-Achs-Maschine demonstriert.

Das Display wird entsprechend vor der Maschine montiert, sodass der Arbeiter je nach Blickwinkel alle Bereich der Maschine überprüfen kann und relevante Inhalte angezeigt bekommt. Eine Interaktion kann dann ohne weitere Hardware mithilfe eines Brain-Computer-Interfaces durchgeführt werden. Die Einblendungen und Animationen werden dabei zentral auf einem Edgeserver berechnet und zentral über einen Leitstand überwacht; vor Ort ist daher nur die Visualisierungstechnik sowie das System zum Erfassen des Arbeiters notwendig. Mit bisherigen Technologien wäre es zwar möglich, diese Inhalte entsprechend zu übertragen, allerdings führen zu hohe Latenzen dazu, dass der Nutzer z. B. durch Motion Sickness kein zufriedenstellendes Erlebnis erfährt. Hier zeigen sich die Vorteile von 5G. Mithilfe des neuen Mobilfunkstandards kann die notwendige niedrige Latenz erreicht und auf komplexe Hardware vor Ort verzichtet werden.
Durch die Implementierung eines Brain-Computer Interfaces wird zudem eine einfache Interaktion des Nutzers mit dem Display ermöglicht. Dieses wertet die jeweiligen EEG-Signale des Arbeiters aus und steuert in Abhängigkeit davon die entsprechenden Objekte. Diese Daten werden ebenfalls über ein 5G-Anbindung übertragen und zentral verarbeitet.
Neben dem Einsatz als Erweiterung einer Maschine kann das semi-transparente Display auch als Shopfloor-Tafel oder bei der Überwachung von Werkstücken verwendet werden. Durch die Auslagerung der notwendigen Berechnungskapazitäten in einen Edgeserver lässt sich das Display einfacher bewegen und kann daher flexibel eingesetzt werden.