Diese Woche lud PTC Anwender und Presse zur LiveWorx 2016 in seine Heimatstadt Boston ein. 4.000 Besucher sahen die neuesten Entwicklungen im Bereich IoT und Augmented Reality sowie eine Reihe interessanter Vorträge. Unter anderem wurde am ersten Tag gezeigt, wie einfach inzwischen das Erstellen von Augmented Reality-Anwendungen geworden ist.
PTC-CEO Jim Heppelmann begrüßte die Anwesenden im Bostoner Kongresszentrum mit einem Vortrag zur Verbindung von IoT und Augmented Reality (AR), in der zwei Kundenbeispiele live gezeigt wurden. Terri Lewis von präsentierte eine Augmented Reality-Anwendung für Caterpillar-Stromerzeuger, die typischerweise vermietet werden. In dieser Anwendung ist es einerseits wichtig, schnell den aktuellen Status eines Stromerzeugers abrufen zu können – indem wichtige Messwerte wie Batterieladung und Benzinstand visualisiert werden – und andererseits den Mieter bei der Bedienung zu unterstützen, indem an der Maschine direkt die Bedienungs- und Wartungsschritte visualisiert werden.
Mike Campbell, der inzwischen für Vuforia zuständig ist, die im Frühjahr zugekaufte AR-Firma, präsentierte später, wie diese AR-Anwendung erstellt wurde. Dazu nutze er die neue Anwendung Vuforia Studio Enterprise, die es ermöglicht, AR-Anwendungen ohne Programmierung zu erzeugen. Basis ist das 3D-Modell des Stromerzeugers, das in diesem Fall aus Creo stammte, es werden jedoch auch andere CAD-Formate von Vuforia unterstützt. Die CAD-Daten werden in ein eigenes, sehr effizientes Format umgewandelt, um den Datenübertragungshunger der späteren Anwendung zu minimieren.
Das verbindende Element zwischen 3D-Modell, realem Objekt und dem Anzeigegerät – das kann ein Tablet, aber auch eine AR-Datenbrille wie Hololens sein, ist eine VuMark – eine Art spezieller QR-Code, der als Aufkleber auf dem realen Objekt platziert wird und an der selben Stelle am 3D-Modell in Vuforia Studio. Die VuMark kann eine Seriennummer des Geräts enthalten, so dass sich spezifische Daten des betrachteten Geräts laden lassen. Scannt man die VuMark mit dem Vuforia Viewer, der auf einem Tablet oder der Datenbrille läuft, so bietet der Viewer die zu diesem Gerät verfügbaren Experiences beziehungsweise Apps an. Das können beispielsweise Anwendungen für Anwender und Wartungspersonal sein. Der Anwender wählt – wenn er entsprechende Rechte besitzt – die gewünsche Experience, worauf die Daten geladen und die Experience gestartet wird.
Die Anwendung benötigt zusätzlich zum 3D-Modell die IoT-Datenquelle, die die Zustandsdaten des Stromerzeugers liefert. Diese Datenströme lassen sich dann in Form virtueller Anzeigeinstrumente in der AR-Umgebung am 3D-Modell platzieren.
Wartungsanweisungen aus Creo Illustrate
Für Wartungsanweisungen nutzte Campbell Creo Illustrate, die Dokumentationskomponenten der PTC-Entwicklungsumgebung. Hier wurde beispielsweise der Tausch einer Luftfilterpatrone animiert und diese Animation dann in Vuforia Studio am 3D-Modell an die richtige Stelle des realen Luftfilters platziert. So kann später in der AR-Anwendung diese Animation dem Kamerabild des realen Geräts überlagert werden.
Ich sprach mit Campbell darüber, wie die Synchronisierung der AR-Daten mit dem realen Modell funktioniert. Die VuMark stellt die Verbindung zwischen Daten, 3D-Modell und dem realen Gerät her und ermöglicht eine grobe Positionsbestimmung. Dann wertet der Viewer das Kamerabild aus und gleicht dieses mit dem 3D-Modell ab. So ist es möglich, sich mit dem Tablet am Gerät zu bewegen, wobei die AR-Inhalte immer am richtigen Ort eingeblendet werden.
Mit Vuforia Studio gibt PTC meiner Meinung nach eine überzeugende Antwort darauf, wie man mit geringem Aufwand und ohne Programmierkenntnisse AR-Anwendungen erstellt. Und mit den IoT-Daten aus ThingWorx erwacht die AR-Anwendung zum Leben. Das wurde an einem Demonstrator von Pumpenhersteller Flowserve gezeigt. Am Demonstrator ließ sich durch Ventile eine Verstopfung des Zulaufs simulieren, zusätzlich konnte der Motor der Pumpe leicht gedreht werden, um mechanische Unwucht zu erzeugen.
Die entsprechende ThingWorx-App zeigte die Statuswerte wie Pumpendrücke, Temperaturen und Vibration in Echtzeit an. Simulierte man ein Problem, indem beispielsweise der Motor aus der Flucht mit der Pumpe gedreht wurde, zeigte die App dies sofort in Rot an. So erkannte ThingWorx beim Schließen des Zulaufsventils, dass an der Pumpe Kavitation auftritt und zeigte neben dieser Information die über das ebenfalls neue Analytics-Tool errechnete Restlebensdauer der Pumpe an. Wie diese Daten auf den Tag genau berechnet werden, habe ich allerdings noch nicht verstanden, da hierfür ja zusätzliche Daten des Pumpenherstellers notwendig gewesen wären.
Am besten gefiel mir ein anderer Aspekt: In einer großtechnischen Prozessanlage sind hunderte oder tausende solcher Pumpen eingebaut. Da diese aber kein Display haben, hat der Wartungstechniker vor Ort heute keinerlei Informationen über die aktuellen Werte und den Status. Mit einem AR-Tablet kann er sich diese Informationen in Zukunft direkt an der Pumpe anzeigen lassen. Das halte ich für einen sehr realen und wichtigen Anwendungsfall.
Soviel zum ersten Tag der LiveWorx 20156 aus Boston. Insgesamt hatte ich den Eindruck, dass PTC mit seinen Portfolioerweiterungen und Entwicklungen eine stringente Strategie verfolgt, allerdings zum Teil der Realität, wie sie heute in den Betrieben ist, doch recht weit vorauseilt. Das konnte man auch in einer Session mit Kunden spüren, die doch noch sehr in der Phase sind, in der die neuen Technologien wie IoT und AR erforscht werden und man sich erst langsam zu realen neuen Geschäftsmodellen und Anwendungen hintastet. Dabei tun sich noch viele Stolpersteine an unerwarteten Stellen auf.
LiveWorx bringt spannende und überraschende Erkenntnisse
Terri Lewis ließ beispielsweise eine Bemerkung fallen, dass die Modelle der Bewertung der Vertriebsmitarbeiter angepasst werden müssen. Da die Kunden traditionell ihre Kapazitäten zu hoch ansetzten, wird Caterpillar in Zukunft, wenn die Maschinen nicht mehr verkauft, sondern beispielsweise die erzeugte Kilowattstunde abgerechnet wird, weniger Maschinen an den Mann bringen – die „Reserve“, die der Kunde im Kaufmodell eingebaut hat, fällt ja weg. Trotzdem ist in der Zukunft der beste Vertriebler derjenige, der weniger Anlagen verkauft und dafür mehr Dienstleistungen und Service an den Mann bringt.
Schöne neue Welt des IoT – wie so oft kann ich nur gespannt sein, wie es weitergeht. Vermisst habe ich auf der LiveWorx jegliche News zu Windchill oder der demnächst kommenden Creo-Version 4.