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Augmented Reality Eine Brücke zwischen digitaler und physischer Welt

Augmented Reality (AR) wird zur neuen Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine. Der Einsatz dieser Technologie eröffnet Unternehmen ungeahnte Möglichkeiten der Wertschöpfung: zum Beispiel in der Produktion, in der Personalentwicklung und beim Kundenkontakt. So bereiten Sie sich auf das Zeitalter der erweiterten Realität vor.
aus Harvard Business manager 2/2018
Foto:

Steve Marcus/ REUTERS

Es gibt einen grundlegenden Bruch zwischen dem Wert der vielen digitalen Daten, die uns zur Verfügung stehen, und der physischen Welt, in der wir sie einsetzen: Während unsere Realität dreidimensional ist, bleiben all die Daten, auf die wir uns bei unseren Entscheidungen und in unserem Handeln verlassen, an zweidimensionale Druckseiten und Bildschirme gebunden. Diese Kluft zwischen der realen und der virtuellen Welt begrenzt unsere Fähigkeit, die Flut von Daten und Erkenntnissen zu nutzen, die die Milliarden von intelligenten, vernetzten Produkten in aller Welt produzieren.

Die Lücke kann mithilfe sogenannter erweiterter Realität geschlossen werden. Damit ist eine Reihe von Technologien gemeint, die unter der englischen Bezeichnung Augmented Reality (AR) bekannt sind und unsere physische Umgebung mit digitalen Daten und Bildern überlagern. Die erweiterte Realität steht zwar noch am Anfang ihrer Entwicklung, sie dürfte aber schon bald zum Mainstream werden. Einer Schätzung zufolge werden die AR-Investitionen 2020 die Marke von 50 Milliarden US-Dollar erreichen.

Erweiterte Realität wird Unternehmen aller Branchen und viele andere Organisationen erreichen, von Universitäten bis hin zu Sozialunternehmen. Sie wird in den kommenden Monaten und Jahren die Art und Weise, wie wir lernen, Entscheidungen treffen und mit unserer physischen Umwelt interagieren, von Grund auf verändern. Und sie wird verändern, wie Unternehmen ihre Kunden bedienen, Mitarbeiter schulen, Produkte konzipieren und produzieren, ihre Wertschöpfungsketten managen und letztlich auch ihre Wettbewerbsposition definieren.

Wir beschreiben in diesem Beitrag, was erweiterte Realität ist, welche Technologien und Anwendungen dahinterstecken und warum sie so wichtig ist. Ihre Bedeutung wird mit der Verbreitung von intelligenten, vernetzten Produkten exponentiell zunehmen, denn sie verstärkt die Fähigkeit solcher Produkte, einen Mehrwert zu schaffen und den Wettbewerb neu zu definieren. Erweiterte Realität wird die neue Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine werden und eine Brücke zwischen der digitalen und der physischen Welt schlagen.

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Momentan gibt es beim praktischen Einsatz von erweiterter Realität noch Schwierigkeiten, aber Pioniere wie Amazon, Facebook, General Electric, Mayo Clinic und die amerikanische Marine wenden AR bereits an und verzeichnen bedeutende Auswirkungen auf Qualität und Produktivität. Wir bieten Unternehmen in diesem Beitrag einen Fahrplan für die Einführung von erweiterter Realität an und erläutern die zentralen Entscheidungen, die Unternehmen treffen müssen, wenn sie AR in ihre Strategie und ihren operativen Betrieb integrieren.

Was ist erweiterte Realität?

Vereinzelte AR-Anwendungen gibt es seit Jahrzehnten, aber erst seit Kurzem haben wir die technischen Voraussetzungen, um das Potenzial von erweiterter Realität wirklich auszuschöpfen. Im Grunde wandeln AR-Anwendungen Daten und Analysen in Bilder und Animationen um, die sie über unsere reale Welt legen. Momentan befinden sich die meisten AR-Anwendungen in Apps auf Mobilgeräten, die Bereitstellung verlagert sich aber zunehmend auf sogenannte Wearables, also Geräte, die am Körper getragen oder befestigt werden, zum Beispiel Head-mounted Displays (HMD) oder Datenbrillen.

Viele kennen erweiterte Realität aus einfachen Unterhaltungsanwendungen, etwa Snapchat-Filtern oder dem Spiel "Pokémon GO". Es gibt aber sowohl für Verbraucher als auch für Unternehmen erheblich wichtigere Einsatzbereiche. Head-up-Displays, die Navigationsinfos, Kollisionswarnungen und andere Daten direkt ins Sichtfeld des Fahrers projizieren, gibt es inzwischen in Dutzenden Automodellen. Tausende Unternehmen testen für ihre Fabrikarbeiter tragbare AR-Geräte, die Produktions-, Montage- oder Serviceanweisungen in die reale Arbeitsumgebung einblenden. Erweiterte Realität ergänzt oder ersetzt traditionelle Handbücher und Schulungsmethoden in einem immer schnelleren Tempo.

Allgemeiner ausgedrückt, ermöglicht erweiterte Realität eine neue Form der Informationsbereitstellung, die unserer Einschätzung nach erhebliche Auswirkungen darauf haben wird, wie wir Daten strukturieren, verwalten und über das Internet bereitstellen. Das Internet brachte eine neue Art mit sich, Daten zu erheben, zu übertragen und zu nutzen, doch sein Modell für die Speicherung und Bereitstellung von Daten mittels Seiten auf flachen Bildschirmen hat einen erheblichen Nachteil: Die Nutzer müssen zweidimensionale Daten mental in die dreidimensionale Wirklichkeit übertragen.

Das ist nicht immer leicht; das wissen alle, die schon einmal versucht haben, mithilfe eines Onlinehandbuchs einen Kopierer zu reparieren. Erweiterte Realität projiziert digitale Daten in Form einer virtuellen optischen Überlagerung direkt auf physische Gegenstände oder Umgebungen und erspart den Nutzern dadurch den mentalen Transfer zwischen der digitalen und der realen Welt. Dadurch sind wir besser in der Lage, Daten sehr schnell und präzise aufzunehmen, Entscheidungen zu treffen und Aufgaben zügig und effizient zu erledigen.

AR-Anzeigen in Autos sind ein gutes Beispiel dafür. Bis vor Kurzem mussten sich Fahrer Straßenkarten auf dem flachen Bildschirm eines Navigationsgeräts ansehen und dann herausfinden, wie sie diese Informationen in der realen Welt umsetzen sollten. Wer etwa die richtige Ausfahrt aus einem viel befahrenen Kreisverkehr sucht, muss abwechselnd auf den Navibildschirm und auf die Straße schauen und das Kartenbild mental mit der richtigen Ausfahrt verknüpfen. AR-Head-up-Displays projizieren die Navigationsbilder direkt auf die Verkehrs- und Straßenumgebung, die der Fahrer durch die Windschutzscheibe sieht. Diese Daten anzuwenden ist mental weniger anstrengend, lenkt nicht vom Verkehr ab und minimiert Fahrfehler, weil sich die Fahrer auf die Straße konzentrieren können (siehe Kasten "Krücke fürs Hirn").

Krücke fürs Hirn

Der eigentliche Nutzen der erweiterten Realität hat mit der Art und Weise zu tun, wie Menschen Daten verarbeiten. Wir nehmen Informationen über alle fünf Sinne auf, allerdings unterschiedlich schnell und unterschiedlich gut. Das Sehen liefert uns mit Abstand die meisten Informationen: Geschätzte 80 bis 90 Prozent der Informationen, die wir bekommen, nehmen wir visuell auf. Unsere mentalen Kapazitäten begrenzen unsere Fähigkeit, Informationen aufzunehmen und zu verarbeiten. Die Inanspruchnahme dieser Kapazitäten bezeichnen Wissenschaftler als "kognitive Belastung".

Jede mentale Aufgabe, die wir erledigen, senkt die verfügbaren Kapazitäten für weitere gleichzeitig ablaufende Aufgaben. Wie hoch die kognitive Belastung durch eine bestimmte Aufgabe ist, hängt davon ab, welche mentale Anstrengung wir unternehmen müssen, um die betreffenden Informationen zu verarbeiten. Eine Anleitung auf einem Computerbildschirm zu lesen und umzusetzen stellt eine größere kognitive Belastung dar, als dieselbe Anleitung zu hören, denn beim Lesen muss das Gehirn die Buchstaben in Wörter umwandeln und diese dann interpretieren.

Die erweiterte Realität erobert den Privatkundenmarkt, aber im industriellen Kontext steigert sie die Leistungsfähigkeit der Menschen noch deutlicher. Die amerikanische Werft Newport News Shipbuilding, die Flugzeugträger für die US-Marine konstruiert und produziert, setzt erweiterte Realität gegen Ende des Fertigungsprozesses ein, um Stahlbauten zu markieren, die nur für die Produktion errichtet wurden, aber nicht zum fertigen Schiff gehören und wegmüssen. Früher hatten die mit der Prüfung betrauten Ingenieure ständig das tatsächliche Schiff mit den komplexen 2-D-Bauplänen abzugleichen. Dank erweiterter Realität sehen sie jetzt bei ihrem Blick auf das Schiff die endgültige Konstruktion als optische Überlagerung der Realität. Das hat die Prüfdauer um 96 Prozent verkürzt – von 36 Stunden auf nur noch 90 Minuten. Im Allgemeinen bringen AR-Anwendungen bei Fertigungsaufgaben Zeiteinsparungen von 25 Prozent und mehr.

Was kann erweiterte Realität?

In unserem Beitrag "Wie smarte Produkte den Wettbewerb verändern" (Harvard Business Manager, Dezember-Ausgabe 2014) haben wir ausgeführt, wie Nutzer dank der Verbreitung von intelligenten, vernetzten Produkten in unserem Wohn-, Arbeits- und Fertigungsumfeld diese Produkte in Echtzeit überwachen, fernsteuern und individualisieren und die Produktleistung mit Echtzeitdaten verbessern können. In manchen Fällen funktionieren solche intelligenten, vernetzten Produkte dank ihrer Fähigkeiten auch vollkommen autonom.

Erweiterte Realität steigert den Mehrwert, den diese Fähigkeiten schaffen, massiv. Insbesondere verbessert sie die Visualisierung und damit den Zugang zu neuen Überwachungsdaten. Sie erleichtert es darüber hinaus, Anweisungen und Anleitungen für den Betrieb von Produkten entgegenzunehmen und zu befolgen, und sie verbessert auch die Interaktion mit den Produkten und deren Steuerung.

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