Nowe technologie w przemyśle: rozszerzona rzeczywistość

Przeczytaj także: Rozszerzona rzeczywistość - rozszerzone możliwości

Jak szacuje IDC, tegoroczne globalne wydatki na AR i VR mają osiągnąć pułap 18,8 miliarda USD, co względem minionego roku oznacza wzrost o niemal 80%. Potężną część kwoty przeznaczonej na rozwiązania rozszerzonej rzeczywistości (blisko 50%) wygeneruje handel, a w ślad za nim podążą branża szkoleniowa (2,6 mld USD) oraz przemysł (914 mln USD). I to właśnie te trzy obszary, jak pisze Capgemini, w znacznej mierze odpowiadać będą za rozwój technologii AR.

Rozszerzona rzeczywistość w przemyśle

Rozszerzona rzeczywistość umożliwia prezentowanie dodatkowych treści w formie tekstowych adnotacji, obrazów, filmów czy animowanych modeli 3D w kontekście rzeczywistego otoczenia i istniejących w nim obiektów. Rozwój aplikacji AR w ostatnich latach skupiał się głównie na marketingu i na rozwiązaniach, które pozwalają na skrócenie cyklu sprzedaży oraz zwiększenie liczby zawartych transakcji. Ten kierunek nadal będzie dominował na rynku AR. Jednak w miarę dojrzewania technologii AR, firmy zmieniają obszar jej zastosowania i zaczynają ją wykorzystywać w celu optymalizacji krytycznych procesów wewnętrznych, jak na przykład produkcja czy szkolenia. I to właśnie w przemyśle AR ma dopiero szansę pokazać swoje pełne możliwości i zrewolucjonizować branżę.

Obecnie głównym trendem rozwoju AR w przemyśle jest użycie tej technologii w celu zwiększenia wydajności i ograniczenia kosztów operacyjnych. Według badań przeprowadzonych przez PTC, prawie 70% przedsiębiorstw przemysłowych, oferujących doświadczenia AR w celu usprawnienia pracy personelu, koncentruje się na wsparciu procesów projektowania, produkcji, serwisowania, oraz szkoleń. Jak pokazują doświadczenia firm, które wdrożyły pilotażowe rozwiązania AR, zastosowanie rozszerzonej rzeczywistości pozwoliło znacząco podwyższyć wydajność i jakość pracy, jednocześnie redukując koszty szkolenia, dzięki skuteczniejszemu procesowi przekazywania wiedzy nowym pracownikom.

Przykład #1: Rozszerzona rzeczywistość logistyczna

Klient Capgemini jest producentem i dostawcą części wysyłanych do dużej liczby kontrahentów. Posiada kilkadziesiąt centrów dystrybucyjnych, z których prowadzi wysyłkę części. Wyzwaniem jest fakt, że kontrahenci mają specyficzne i różniące się od siebie wymagania, co do tego, w jaki sposób mają być pakowane przesyłki, które otrzymują. Wcześniej pracownicy klienta polegali na swoim doświadczeniu, przyklejając etykiety na paczkach i umieszczając paczki na paletach. Niestety człowiek jest istotą omylną i sporadycznie pojawiały się podczas procesu pakowania błędy.

Źle spakowana paczka może opóźnić procesy produkcyjne, ponieważ są one, włącznie z przyjmowaniem podzespołów, wysoko zautomatyzowane. Kiedy paczka jest nieprawidłowo oznaczona, niezbędna jest interwencja człowieka, co spowalnia procesy w fabryce, ponieważ łańcuch dostaw materiałów oraz podzespołów „just in time” ulega zakłóceniu. Co więcej, błędy w oznaczeniach przesyłek generują duże kary umowne dla dostawców.

"Nasz klient postanowił rozwiązać ten problem z użyciem AR. System, który dla niego opracowaliśmy, zawiera dwa moduły. Pierwszy, oparty na AI, umożliwia automatyzację i optymalizację procesu rozmieszczania paczek na paletach zgodnie ze specyficznymi wymaganiami kontrahentów. Drugi, bazujący na AR, pomaga magazynierowi w prawidłowym ustawieniu paczek na palecie, zgodnie z wynikami uzyskanymi z modułu optymalizacji. Magazynier wykorzystuje tablet albo okulary AR, dzięki którym widzi w kontekście pakowanej palety trójwymiarowe wizualizacje paczek w miejscach, w których należy je umieścić. Dowiaduje się także, w którym miejscu paczki powinna znaleźć się etykieta, jaka powinna być jej orientacja, oraz w jakiej kolejności paczki mają być umieszczane na palecie, biorąc pod uwagę różne kryteria, na przykład ich wielkość czy wagę. System pozwala na znaczące zmniejszenie liczby pomyłek, oraz usprawnienie pracy", mówi Rafał Wojciechowski.

Przykład #2: Szkolenia z montażu dla branży motoryzacyjnej

Producenci samochodów, wypuszczając na rynek nowy model, muszą odpowiednio wcześnie przeszkolić kadrę w zakresie jego montażu. Szkolenie pracowników w rzeczywistym kontekście tradycyjnymi metodami jest kosztowne i nieefektywne, ponieważ wymaga dużego zaangażowania doświadczonych pracowników, o których dyspozycyjność jest bardzo trudno. Proces ten może zostać z powodzeniem zoptymalizowany, dzięki zastosowaniu systemów szkoleniowych korzystających z technologii AR.

"Dla jednego z czołowych producentów samochodów, nasz zespół opracował aplikację szkoleniową, która przy użyciu okularów HoloLens oraz tabletów Surface Pro umożliwia szkolenie z montażu deski rozdzielczej przy pomocy wirtualnych wskazówek wyświetlanych na okularach AR w kontekście fizycznej makiety deski. System posiada trzy tryby: nauki – prowadzący pracownika krok po kroku przez cały proces montażu i prezentujący animacje modeli 3D podzespołów, interaktywny – umożliwiający samodzielny montaż przez użytkownika, który gestami dłoni umieszcza modele 3D podzespołów w odpowiednich miejscach deski rozdzielczej, oraz tryb egzaminu – w którym pracownik musi w pełni samodzielnie wykonać proces montażu, a instruktor może poznać wyniki testu i dokonać ich interpretacji. Dzięki temu rozwiązaniu jeden instruktor może szkolić nie jedną, a cztery osoby jednocześnie. System został wdrożony dla pierwszej generacji modelu samochodu, a następnie, po tym jak się sprawdził, także dla kolejnej generacji", komentuje dr inż. Rafał Wojciechowski, ekspert w zakresie oprogramowania i AR/VR z Software Solutions Center Capgemini w Poznaniu.

Przykład #3: rozszerzona rzeczywistość w laboratorium

Rozszerzona rzeczywistość umożliwia także szkolenie z obsługi specjalistycznego sprzętu laboratoryjnego, czy z zakresu realizacji procedur laboratoryjnych.

"Dla jednego z klientów, który jest dostawcą specjalistycznego sprzętu do badań laboratoryjnych, przeznaczonego dla wąskiego grona użytkowników, opracowaliśmy interaktywną instrukcję przeprowadzenia badania z wykorzystaniem AR na tablety iPad. Dzięki aplikacji użytkownik może zobaczyć, w jaki sposób należy dane urządzenie obsługiwać, gdzie powinny być umieszczone probówki, a gdzie odpowiednie substancje. Innym przykładem jest projekt pokazowy naszego działu Manufacturing & Life Sciences, który miał pokazać klientowi, jak można wspomóc procedury laboratoryjne za pomocą AR. Użytkownik przechodzi przez kolejne kroki doświadczenia, dowiadując się, jakie czynności należy wykonać, w jaki sposób oraz jaki jest ich cel. W trakcie doświadczenia​ użytkownik może zobaczyć w swoim naturalnym otoczeniu animowane modele 3D, reprezentujące narzędzia i sprzęty laboratoryjne, takie jak zlewki, menzurki, szalki itp.", dodaje Rafał Wojciechowski.

Okulary kluczem do sukcesu AR

Przed technologią AR w przemyśle stoją dwa główne wyzwania. Pierwszym jest integracja rozwiązań rozszerzonej rzeczywistości z istniejącymi systemami zaplecza, które są często zamknięte i mają ograniczone możliwości integracji, przez co zawarte w nich dane ciężko wykorzystać w kontekście AR. Drugim wyzwaniem jest dostępność odpowiednich urządzeń do wizualizacji AR.

"Jeżeli na rynek trafią urządzenia lekkie, ergonomiczne, oferujące dobrą jakość wizualizacji, bezprzewodowe, które nie wymagają częstego ładowania, to techniki AR w przemyśle się upowszechnią. Użytkownicy muszą mieć wolne ręce, aby wykonywać konkretne czynności. Dotychczas tylko ¼ firm, które eksperymentowały z AR, używała okularów. Reszta korzystała wyłącznie ze smartfonów i tabletów. A tak naprawdę to okulary AR dadzą swobodę użytkownikom i umożliwią technologii AR szansę dalszego rozwoju", podsumowuje Rafał Wojciechowski z poznańskiego oddziału Capgemini.