Assistenzsysteme können bei Einbau und Wartung von Flugzeugtanks helfen

Datenbrillen und Augmented Reality erobern die Hallen für den Flugzeugbau. Die virtuellen Helfer assistieren bei Spezialaufgaben. So stellt sich der Einbau und die Wartung von Tanks recht aufwändig dar. Der Einstieg ist eng. Vor allem die Arbeit im Tank gestaltet sich oft unübersichtlich und knifflig. Ein Forschungsteam des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) entwickelt auf Basis von erweiterter Realität ein Assistenzsystem, das Technikerinnen und Techniker beim Fertigen und Warten von Flugzeugtanks unterstützt.

Viele Verkehrsflugzeuge werden mit Treibstofftanks nachgerüstet. Das Tankvolumen ab Werk reicht oft nicht für Langstreckenflüge. „Wir entwickeln eine Software, die dabei hilft, Flugzeugtanks zu bauen und zu warten. Sie soll die Flexibilität der Mitarbeitenden erhöhen, den Arbeitsablauf beschleunigen und die Prozesse vernetzen und optimieren“, erläutert Christian Tesch vom Institut für Anthropomatik und Robotik des KIT. Um die Tanks warten zu können, müssen die Beschäftigten bislang durch eine kleine Öffnung einsteigen. Für die Montage von Bauteilen benötigen sie dann oft beide Hände. Doch gerade neue Arbeitskräfte brauchen gleichzeitig eine Bauanleitung.

Die Augmented-Reality-Brille zeigt die zu erledigenden Arbeitsschritte im Sichtfeld der Montierenden. Diese haben dann beide Hände frei, um Bauteile anzubringen oder zu reparieren. Die Brille verfügt über Kameras. Über diese scannen Nutzer vorab spezielle Marker am Tank. So lässt sich beispielsweise der genaue Standort und die Größe des Tanks an die Brille übermitteln. Auf den Tank wird dann ein transparentes 3-D-Computermodell vom Inneren des Tanks projiziert. Auf diese Weise blicken Technikerinnen und Techniker auch von außerhalb in den geschlossenen Tank. Virtuell können sie die Konstruktion im Detail nachvollziehen und sich Schritt für Schritt anleiten lassen, wie etwa ein Rohr zu montieren ist. Fehlen Bauteile, leitet die Brille den Monteur über im Fabrikboden eingelassene Marker zum Lagerort des entsprechenden Ersatzteils. „Wir vernetzen das eigentliche Arbeiten am Tank mit der Lokalisierung von Objekten und können so ein Gesamtkonzept erstellen“, erklärt Tesch.

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Alle für dieses Konzept erforderlichen Berechnungen finden direkt in der Brille statt. Die dafür nötigen Informationen liefert eine externe Datenbank. Die Bedienung der AR-Brillen läuft über Gesten- und Sprachsteuerung. Das Team des KIT arbeitet aber auch an Alternativen zu den Datenbrillen. „Viele Menschen besitzen heute ein Smartphone oder ein Tablet; auch in den Berufsalltag sind diese Geräte längst fest integriert. Deshalb soll unsere Software in Zukunft auch mit handelsüblichen Smartphones funktionieren“, sagt Dr. Antonio Zea (KIT).

Das KIT kooperiert in dem Projekt mit der Firma PFW Aerospace. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler können so die Software unter realen Bedingungen testen und verbessern. Bis Anfang 2019 soll diese einsatzbereit sein.


21.06.2018