Spatial Computing: Die Revolution für Produktion und Schulung

Spatial Computing erklärt: Verbindung von physischer und digitaler Welt

Unter Spatial Computing (wörtlich übersetzt etwa „räumliches Rechnen“) versteht man eine Technologie, welche die physische und die digitale Welt nahtlos miteinander verbindet. Durch Computer, Gadgets und Maschinen können Menschen so mit digitalen Objekten in der realen Umgebung, wie zum Beispiel in einem Raum, interagieren. 

Zusammenhang mit Mixed Reality und Virtual Reality

Spatial Computing umfasst die Konzepte von Mixed Reality und Augmented Virtual Reality. Mixed Reality kombiniert die physische Realität mit der digitalen Welt und ermöglicht es, virtuelle Objekte in die reale Umgebung zu integrieren und mit ihnen zu interagieren. Augmented Virtual Reality geht noch einen Schritt weiter: Diese Technologie schließt sowohl erweiterte Realität (Augmented Reality, kurz: AR) als auch virtuelle Realität (kurz: VR) ein und schafft so immersive Erlebnisse, bei denen digitale und physische Räume verschmelzen. 

Natürliche Interaktionen dank Spatial Computing 

Nach dem PC und mobilen Geräten gilt Spatial Computing als der nächste Schritt in der Evolution der Computertechnologie. Diese Technologie nutzt fortschrittliche Sensoren, Kameras und Algorithmen, um die Umgebung zu verstehen und darauf zu reagieren. Dadurch ergeben sich neue Arten der Interaktion, die intuitiver und natürlicher sind als die traditionelle Steuerung per Maus und Tastatur. Mit Spatial Computing können Sie digitale Informationen direkt in Ihrer Umgebung platzieren. So entstehen neue Anwendungsbereiche, die weit über die traditionellen Bildschirme hinausgehen. 

Technik mit Weitblick: So funktioniert Spatial Computing

Spatial Computing nutzt eine Kombination aus fortschrittlicher Hardware und intelligenter Software. Die Komponenten arbeiten zusammen, um die reale Welt zu verstehen und digitale Informationen in diese zu integrieren. 

Mithilfe räumlicher Sensoren und Kameras erfassen AR-Apps oder Internet-of-Things-Geräte im ersten Schritt die Umgebung und tracken Bewegungen und Positionen in Echtzeit. Anschließend verarbeiten leistungsstarke Prozessoren die erfassten Daten und führen komplexe Berechnungen durch, um digitale Objekte korrekt in der physischen Umgebung zu platzieren. Dabei kommt neben Rendering-Software, welche die visuellen Darstellungen generiert, auch KI (Künstliche Intelligenz) zum Einsatz: Diese analysiert und prognostiziert die Interaktion zwischen Nutzer:innen und digitalen Objekten und passt die Umgebung entsprechend dynamisch an. Insbesondere bei der Darstellung von Dashboards und großen Datenmengen hilft KI außerdem dabei, diese Daten in 3D darzustellen und relevante Informationen zu extrahieren und hervorzuheben. 

AR und ​VR-Devices, holografische Displays oder andere tragbare Geräte projizieren die digitalen Inhalte – inklusive Homescreen und virtueller Bedienelemente – anschließend in das Sichtfeld der Nutzer:innen. Diese wiederum kontrollieren den Spatial Computer z. B. mittels Sprach-, Gesten- oder Blicksteuerung. Der Computer reagiert dabei auf natürliche Interaktionen des Menschen, wie Handbewegungen, Sprachbefehle und Augenbewegungen, wodurch eine intuitive Benutzererfahrung gewährleistet wird. 

Beispiele für den Einsatz von Spatial Computing in der Praxis

Durch die Kombination dieser Technologien und Ansätze ermöglicht Spatial Computing eine nahtlose Verschmelzung von Digitalität und Realität sowie eine besonders immersive User-Experience. Das wiederum eröffnet zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten in unterschiedlichsten Bereichen, wie z. B.:

• ​​Unterhaltung und Entertainment: Spatial Computing revolutioniert die Unterhaltungsbranche und findet Anwendung in Bereichen wie Videospielen, Sportveranstaltungen, Konzerten und Dokumentationen. Nutzer:innen können sich in virtuelle Stadien begeben, NFL-, Fußball- oder Motorsport-Events hautnah erleben und bei Musikveranstaltungen das Gefühl haben, live dabei zu sein. Mit AR und VR-Devices tauchen User:innen in realistische und interaktive Umgebungen ein, die auch bei Dokumentationen oder Fernsehinhalten tiefere Einblicke bieten. Spatial Sound bzw. Spatial Audio sorgt dabei für eine dreidimensionale Geräuschwahrnehmung, die das Erlebnis noch realistischer macht. Um diese immersive Erfahrung im Spatial Computing erleben zu können, wird eine spezielle Kameratechnologie verwendet. 
• Stadtplanung und Architektur: Mithilfe von Spatial Computing können in der Stadtplanung und Architektur Gebäude und ganze Städte in 3D modelliert und visualisiert werden. Besonders Architekt:innen und Planer:innen profitieren davon, da Entwürfe und Veränderungen in VR und AR einfacher zu betrachten und nachvollziehbarer sind. So hilft Spatial Computing bei der frühzeitigen Erkennung von potenziellen Problemen und der innovativen Lösungsentwicklung. Aber auch die Kund:innen von Architekt:innen und Planer:innen können von Spatial Computing profitieren. Beispiele sind die Planung von Projekten wie innovative Ladezentren , die Küchenplanung oder die Besichtigung von High-Tech-Apartments, die durch immersive 3D-Visualisierungen realistischer und greifbarer werden.
• Produktentwicklung und Verkauf: Spatial Computing bietet sowohl für Unternehmen als auch für Endverbraucher:innen Vorteile in der Produktentwicklung. Auf der einen Seite können Entwickler:innen Prototypen fotorealistisch in 3D visualisieren, was die Design- und Testphasen effizienter macht. Auf der anderen Seite können Kund:innen über AR-Apps, wie z. B. der Porsche Car Configurator, Produkte in ihrer eigenen Umgebung betrachten und anpassen, bevor sie eine Kaufentscheidung treffen. 
• Bildung und Training: Interaktive Lernumgebungen durch VR und AR sind ohne Frage die Zukunft der Bildungs- und Trainingslandschaft. ​​Schüler:innen, Trainees und Azubis können in realistischen Simulationen lernen und trainieren, wodurch komplexe Konzepte greifbar werden und die Lernmotivation sowie Lerneffektivität steigt. Besonders für die jüngere Generation können diese Lernumgebungen durch Gamification-Elemente angereichert werden, um die Inhalte spannender und ansprechender zu gestalten. Auch in der beruflichen Weiterbildung eröffnen sich neue Möglichkeiten: Virtuelle Produktpräsentationen von Autos, Händlerschulungen und Maschinenschulungen sind nur einige Beispiele, wie Spatial Computing den Bildungs- und Trainingsbereich revolutioniert. 
• Wartung und Instandhaltung: In der industriellen Wartung zeigen AR-Devices Techniker:innen Anweisungen und Echtzeitdaten direkt im Sichtfeld an, während sie an Maschinen arbeiten. Dies verbessert die Effizienz und Genauigkeit von Instandsetzungs- und Instandhaltungsarbeiten erheblich. Außerdem lassen sich Wartungsszenarien mittels Spatial-Computing-Anwendungen effizient und kostengünstig erproben. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass sich Expert:innen remote in das Device einwählen können, um so direkten Support in Echtzeit zu bieten. 

Vorteile und Potenziale: Von Spatial Computing profitieren

Spatial Computing eröffnet neue Möglichkeiten für Interaktion, Visualisierung und Nutzung von Informationen. Diese Technologie bietet nicht nur viele Einsatzmöglichkeiten, sondern auch eine ganze Reihe an Vorteilen. 

• Visualisierungen optimieren: Spatial Computing ermöglicht es Ihnen, komplexe Daten und Szenarien ​realistisch und hochauflösend darzustellen. Durch 3D-Modelle und immersive Umgebungen können Nutzer:innen Objekte und Prozesse detailliert und realitätsnah wahrnehmen. Dies erleichtert das Verständnis und die Analyse von Informationen, die auf traditionellen 2D-Bildschirmen schwer darzustellen sind. 
• Interaktivität erhöhen: Darüber hinaus können Nutzer:innen dank Spatial Computing direkt mit digitalen Objekten in ihrer realen Umgebung interagieren. Durch die intuitive und natürlichere Steuerung mittels Gesten, Sprache und Eye-Tracking wird die Interaktion mit digitalen Inhalten bedienerfreundlich gestaltet. 
• Realitätsnah simulieren: Durch realitätsnahe Simulationen und Überlagerungen können Nutzer:innen virtuelle und physische Welten nahtlos miteinander verbinden. Dies ist besonders vorteilhaft in Bereichen, in denen realistische und praxisnahe Szenarien einen Mehrwert darstellen – beispielsweise bei der Aus- oder Weiterbildung. Nutzer:innen können so unter anderem Situationen erleben und üben, die in der realen Welt zu teuer oder zu gefährlich wären. 
• Produktionseffizienz steigern: Spatial Computing steigert die Effizienz in der Produktion, indem es präzise und kontextbezogene Informationen direkt am Arbeitsplatz bereitstellt. AR- und VR-Devices können Produktionsmitarbeitenden Schritt-für-Schritt-Anweisungen und Echtzeit-Daten anzeigen, was die Fehlerquote reduziert und die Produktivität erhöht. Darüber hinaus ermöglichen diese Devices während des laufenden Produktionsprozesses eine kontinuierliche und sehr präzise Qualitätskontrolle, wodurch sich Prozesse beschleunigen und der Einsatz von Ressourcen optimieren lassen​.
• Präzision verbessern: Komplexe Aufgaben lassen sich mit Spatial Computing präziser lösen. Techniker:innen und Fachkräfte erhalten durch AR und VR detaillierte visuelle Hilfen und Anleitungen, mit deren Hilfe sie genauer und sicherer arbeiten können. Dies ist besonders in der industriellen Wartung und bei der Konstruktion von Vorteil. 
• Lerneffizienz verstärken: Spatial Computing revolutioniert das Lern- und Trainingserlebnis, indem es interaktive und immersive Lernumgebungen schafft. Schüler:innen, Trainees und Azubis können in virtuellen Welten üben und lernen, was das Engagement und die Lernretention erhöht. Durch den Einsatz von Gamification-Elementen wird das Lernen besonders für jüngere Generationen attraktiver und spannender gestaltet. Dabei werden auch komplexe Themen durch Spatial Computing verständlich und anschaulich vermittelt, was die Lernergebnisse langfristig verbessert. 

Herausforderungen von Spatial Computing bewältigen

Trotz der vielen Vorteile setzen bisher kaum Unternehmen auf Spatial Computing. Grund dafür sind verschiedene Herausforderungen rund um diese Technologie. 

Anschaffungs- und Entwicklungskosten 

Eine der größten Herausforderungen sind die Anschaffungs- und Entwicklungskosten, die mit Spatial Computing einhergehen. Hochwertige VR- und AR-Devices, Sensoren und leistungsstarke Computer sind teuer. Auch die maßgeschneiderten Anwendungen und Softwarelösungen erfordern Investitionen. 

​​Fehlende IT-Expertise 

Hinzu kommt, dass Spatial Computing anfällig für technische Störungen ist. Die komplexen Systeme und Geräte benötigen fortlaufende Aktualisierung und Wartung, um reibungslos zu funktionieren. Fehlt IT-Expertise im Unternehmen, kann dieser Umstand Entscheider:innen abschrecken. Eine weitere Herausforderung besteht darin, eine durchgängige Datenbasis der 3D-Objekte bereitzustellen. Dies gilt auch für die Einbindung in die bestehende IT-Infrastruktur: Die genutzten Systeme müssen kompatibel mit den neuen Technologien sein, was umfassende Anpassungen und Upgrades der bestehenden IT-Landschaft erfordert. 

​​Datenschutz 

Datenschutzund Sicherheitsbedenken stellen weitere kritische Herausforderungen bei der Implementierung von Spatial Computing dar. Die Erfassung und Verarbeitung von Daten in Echtzeit birgt das Risiko von Sicherheitsverletzungen, insbesondere wenn sensible oder persönliche Informationen betroffen sind. Ein besonderes Augenmerk gilt dabei der IT-Sicherheit, da viele dieser Daten aus Cloud-Umgebungen gestreamt werden. Die Unsicherheit im Umgang mit diesen Technologien und den damit verbundenen Datenschutzanforderungen ist daher bei vielen Unternehmen groß. Dies liegt auch an unzureichenden Fachkenntnissen. 

Motion Sickness 

Motion Sickness tritt bei manchen Nutzer:innen auf, wenn das visuelle System und das Gleichgewichtssystem des Körpers nicht synchron arbeiten, was zu Übelkeit und Unwohlsein führen kann. Dieses Problem ist besonders bei längeren Nutzungszeiten von VR-Geräten relevant, während es bei AR kaum noch vorkommt. Die neueste Generation von Geräten reduziert die Latenz nahezu auf null, wodurch Motion Sickness deutlich seltener auftritt. Expert:innen helfen Unternehmen bei der Entwicklung von ergonomischen und benutzerfreundlichen Designs, welche Motion Sickness weiter entgegenwirken. 

​​Fehlende Akzeptanz unter Mitarbeitenden 

Eine Herausforderung kann außerdem die fehlende Akzeptanz gegenüber der Technologie seitens der Mitarbeitenden sein. Schulungsinitiativen und Workshops helfen dabei, den Mitarbeitenden das notwendige Wissen zu vermitteln und Berührungsängste abzubauen. Ein benutzerzentriertes Design und Feedback zur Optimierung sowie Erfolgsgeschichten und Fallstudien überzeugen Nutzer:innen zusätzlich von Spatial Computing. 

Stellen Sie überdies durch Anpassungen in Ihrer Unternehmenskultur sicher, dass die Technologie optimal in den bestehenden Arbeitsalltag integriert wird. Anreize für Early Adopter, eine transparente Kommunikation über Datenschutz und Sicherheitsmaßnahmen sowie Pilotprojekte, die den praktischen Nutzen von Spatial Computing demonstrieren, können die Skepsis verringern. Individuelle Anpassungen der AR-Devices, wie etwa durch optische Korrekturen, können die Akzeptanz von Spatial Computing zusätzlich erheblich steigern. 

Exzellent umgesetzt: Virtuelles Training bei Porsche

Wie Spatial Computing in der Praxis aussehen kann, hat MHP bereits bei der Porsche AG gezeigt: Hier hat MHP die Technologie in Form des Schulungsprogramms „Shop Floor Training“ implementiert. Das virtuelle Training wurde speziell mit dem Ziel, eine kosteneffiziente und interaktive Mitarbeiterschulung zu ermöglichen, für die Porsche Produktion entwickelt. 

Einsatz von Spatial Computing im Schulungsprogramm 

Für den Automobilhersteller bietet Spatial Computing die Möglichkeit, Auszubildende auf komplexe Arbeitsszenarien vorzubereiten. ​Dadurch müssen Produktionsanlagen künftig nicht mehr für Trainingszwecke heruntergefahren werden, was in der Vergangenheit teils hohe Kosten verursacht hat. Einige Unternehmen haben teilweise sogar eigene Roboter und Maschinenparks ausschließlich für Ausbildungszwecke angeschafft, was eine sehr hohe Investition erforderte. Spatial Computing ermöglicht es, erhebliche Investitionen zu reduzieren und gleichzeitig effizientere Schulungsprogramme durchzuführen. 

Nutzung von Mixed-Reality-Headsets 

Die Porsche AG verwendete das Mixed-Reality-Headset Apple Vision Pro: Dadurch können die Auszubildenden realitätsnahe Abbilder von CAD-Daten eines Roboters sowie eines Drehtisches sehen und an diesen lernen. Zusätzlich erscheinen detaillierte Reparaturanweisungen, welche den Schulungsvorgang noch effizienter machen, und es lassen sich mithilfe der AR-Technologie Assessments durchführen, um den Lernfortschritt zu messen. Das Training ermöglicht es den Auszubildenden, einen kompletten Produktionstakt zu erlernen und gemeinsam mit einem Roboter einen Fertigungsvorgang durchzuführen. In diesem realisierten Beispiel werden Gestensteuerung, Eye-Tracking und Hand-Tracking kombiniert, sodass die gesamte Palette des Spatial Computings zum Einsatz kommt. 

Erweiterung des Anwendungsbereichs 

So ermöglicht „Shop Floor Training“ ein besseres Verständnis der Maschinen und ihrer Wartung sowie ein Hands-on-Training, das praxisnah ist und die Lernkurve verkürzt. Nicht ohne Grund plant Porsche, die Apple Vision Pro und Anwendungen wie „Shop Floor Training“ langfristig auch in der allgemeinen Produktion einzusetzen, um Mitarbeitende kontinuierlich zu schulen und auszubilden. 

Darüber hinaus sieht das Unternehmen künftig großes Potenzial in der Nutzung dieser Technologie für den Kundendienst: Mitarbeitende können hier zum Beispiel mit der Apple Vision Pro realistische Simulationen erleben und dadurch bessere, akkuratere und schnellere Reparaturen durchführen. Dies führt zur Erhöhung der Servicequalität und Reduzierung von Fehlern. Das Device ist so detailliert in seinen Anweisungen, dass es auch ohne großes Vorwissen eingesetzt werden kann. 

Arbeitsprozesse modernisieren und optimieren mit MHP

Die Entwicklung einer kosteneffizienten und interaktiven Trainingsmethode – dieses Ziel ist MHP mit dem „Shop Floor Training“ eindeutig gelungen. Die Anwendung lässt sich zukünftig um weitere Trainingsszenarien aus anderen Arbeitsbereichen erweitern und ist dank einer intuitiv bedienbaren Benutzeroberfläche zugänglich gestaltet. Doch auch für andere Unternehmen ist die Anwendung interessant: Das „Shop Floor Training“ zeigt, wie Spatial Computing die industrielle Ausbildung revolutionieren und bei der Schulung der Fach- und Führungskräfte von morgen helfen kann. 

MHP ist bei dieser Revolution ganz vorne mit dabei: Gemeinsam mit dem IT-Unternehmen TRIFORK gestalten wir maßgeschneiderte Mitarbeiterschulungen für Produktionsbetriebe. Damit gehört MHP zu den ersten Unternehmen in Europa, die Anwendungen für die Apple Vision Pro entwickeln. Unser Fokus liegt dabei auf realistischen und ortsunabhängig nutzbaren Trainingserlebnissen, einer breiten Vielfalt an Einsatzmöglichkeiten und Inhalten sowie intuitiver Bedienung. 

Doch nicht nur in der Mitarbeiterschulung setzen wir auf innovative Lösungen. MHP bietet auch Anwendungsmöglichkeiten in der Produktentwicklung und Konfiguration. Mit unserer Technologie können 3D-Modelle fotorealistisch dargestellt und geteilt werden. So können Kund:innen ihr Fahrzeug bequem von zuhause aus oder in einem Showroom mithilfe eines ​Car Configurators konfigurieren und dabei ein immersives Erlebnis genießen. 

Profitieren Sie von unserer Spatial-Computing-Expertise 
Schöpfen Sie die Vorteile von Spatial Computing voll aus: Als Ihr Dienstleistungs- und Beratungspartner rund um IT und innovative Digitaltechnologien unterstützen wir Unternehmen und Produktionsbetriebe dabei, ihre Prozesse zu optimieren. Dies umfasst Bereiche wie Mitarbeiterschulung, Produktentwicklung, Qualitätssicherung, Instandhaltung und Service. Wir bieten Ihnen maßgeschneiderte immersive Produkte, mit denen Sie Ihre Effizienz und Qualität steigern können. Grundsätzlich können sämtliche Visualisierungen mit dieser neuen Technologie unterstützt und verbessert werden. Kontaktieren Sie uns, um mehr über Ihre individuellen Möglichkeiten zu erfahren. 

Fazit: Machen Sie Spatial Computing zur Realität

Augmented Reality und Virtual Reality sind längst keine Zukunftsmusik mehr. In der heutigen Zeit ermöglichen Spatial-Computing-Gadgets der Menschheit, aus physischen Räumen und digitalen Objekten eine neue, kombinierte Realität zu erschaffen. Spatial Computing eröffnet dabei besonders einzigartige Möglichkeiten in verschiedensten Bereichen, sei es in der Aus- und Weiterbildung, Produktentwicklung oder Kundeninteraktion. Mithilfe der Technologie können Firmen nicht nur Schulungen kosteneffizient durchführen und dank Interaktion und Gamification spannend und lehrreich gestalten, sondern auch innovative Produktkonfigurationen und realistische Simulationen für Kund:innen anbieten. ​​Darüber hinaus zeigt sich erst mit der Zeit und zunehmender Erfahrung, in welchen weiteren Bereichen diese Technologie noch zum Einsatz kommen kann, was das enorme Potenzial und die Vielseitigkeit von Spatial Computing unterstreicht.  

Damit Ihr Unternehmen diese Vorteile ebenfalls umfassend nutzen kann, bietet MHP ganzheitliche Beratung und Expertise an und entwickelt sowie implementiert passende Anwendungen. Innovative Lösungen wie „Shop Floor Training“ zeigen: Effizienzsteigerung, Kostensenkung und Sicherheitsoptimierung sind problemlos vereinbar – und für Unternehmen eine vielversprechende Chance. 

Wichtige Fragen und Antworten zum Thema Spatial Computing