Impulsados por la Industria 4.0, los fabricantes disponen ahora de numerosas tecnologías inteligentes que ayudan a las empresas a resolver desafíos operativos y a adaptarse rápidamente a los cambios en productos y producción. Entre estas tecnologías emergentes se encuentra la realidad aumentada (RA), la cual, según PR Newswire, se convertirá en una industria de 70 mil millones de dólares para 2025.
La industria de la RA industrial está creciendo porque la tecnología se está convirtiendo en una parte fundamental del conjunto tecnológico moderno de la manufactura, un conjunto de tecnologías que conectan máquinas, procesos y personas para mejorar la calidad, aumentar el rendimiento y reducir los errores. Por ejemplo:
El IIoT, junto con el big data y la analítica, está proporcionando una mayor comprensión de las operaciones, ofreciendo mayor visibilidad de los procesos y control sobre los resultados.
La digitalización está reemplazando el papel en la planta de producción, poniendo información crítica al alcance de las personas adecuadas en el momento oportuno, a diferencia de la documentación en papel, que nunca está disponible cuando se necesita y siempre parece estar desactualizada si se encuentra.
Los sistemas ERP ahora se integran con los sistemas de automatización y control, lo que permite a los fabricantes reducir costos, mejorar la toma de decisiones y servir mejor a los clientes.
Aunque muchos fabricantes utilizan soluciones de automatización, existe la oportunidad de lograr el mismo nivel de estandarización para los procesos manuales. Según los encuestados de Kearney, el 72% de las tareas en una fábrica todavía son realizadas por humanos.
Los procesos manuales siguen siendo una parte importante de la manufactura. La realidad aumentada (RA) para la manufactura ha estado ganando terreno como una nueva herramienta para optimizar los procesos manuales, capacitar a los trabajadores más rápidamente, asegurar la calidad y aumentar el rendimiento.
La RA utiliza tecnología para aumentar el entorno del mundo real del usuario con contenido digital mientras trabaja. Al entregar instrucciones de trabajo visualmente de una manera que permite a los empleados 'interactuar' con ellas, los fabricantes están mejorando la calidad de los ensamblajes manuales. El éxito de la RA en la planta de producción depende de emparejar el tipo correcto de RA para resolver problemas de manufactura específicos.
Aunque la RA no es nueva, los avances recientes en la tecnología están haciendo de la RA una solución práctica para muchos desafíos de manufactura. Como resultado, la RA no solo se ha convertido en parte de la próxima generación de la Industria 4.0, sino que está cambiando la manufactura por completo. Con esto en mente, está claro que la implementación estratégica de la tecnología RA es absolutamente necesaria para el futuro de la industria.
Actualmente, existen tres tipos básicos de realidad aumentada para la manufactura:
- Vestible
- Basada en tabletas
- Proyectada
En este artículo, cubriremos los pros y los contras de cada tipo de RA industrial y cómo se utiliza cada uno actualmente para apoyar la manufactura.
RA Vestible![Operador utilizando gafas inteligentes de realidad aumentada vestibles]()
¿Qué es la RA Vestible?
La RA vestible proyecta gráficos en el entorno del trabajador a través de gafas inteligentes o un casco (headset), que son dispositivos ligeros y de manos libres que muestran y almacenan información. Las soluciones populares de RA vestible disponibles hoy en día incluyen Google Glass y Microsoft HoloLens.
Usos Comunes de la RA Vestible en la Manufactura
Las gafas inteligentes como estas destacan en el servicio de campo, el almacenamiento móvil y el mantenimiento, donde los trabajadores pueden usar la RA en ráfagas más cortas para ayudar a garantizar resultados rápidos y de alta calidad. Dos puntos fuertes de las gafas inteligentes de RA para la manufactura son la movilidad y el acceso de manos libres, con beneficios adicionales para una capacitación inmersiva e interactiva.
Por ejemplo, algunas gafas de realidad aumentada permiten a los operadores tomar fotos y videos, incluyendo una capacidad de 'ver lo que yo veo' que facilita la asistencia remota en vivo. Por ejemplo, si un técnico está trabajando en un proceso de mantenimiento desconocido, puede conectarse con un experto que puede ver lo que el técnico está haciendo y guiarlo a través del proceso.
Beneficios de la RA Vestible
La RA vestible es popular debido a su movilidad, gráficos dinámicos y la familiaridad general del público con la tecnología; la mayoría de la gente asocia 'RA' con las gafas inteligentes vestibles. Como dispositivo holográfico ergonómico, autónomo e inalámbrico, las gafas inteligentes o los cascos (headsets) muestran las instrucciones de trabajo en el campo de visión del trabajador mientras este trabaja, colocando la información correcta en el lugar adecuado.
Esta funcionalidad evita la necesidad de que los trabajadores aparten constantemente la vista de su trabajo para consultar instrucciones en papel o basadas en tabletas, permitiéndoles trabajar más rápido y con menos errores. Debido a esto, muchos fabricantes han aumentado la productividad con soluciones de RA vestible.
Compensaciones y aspectos a considerar
Aunque las gafas inteligentes son muy eficaces para muchas aplicaciones, los fabricantes deben considerar la logística de cómo funcionará esta tecnología en la planta de producción, día tras día.
Dado que los dispositivos wearables utilizan baterías, lograr una alimentación fiable durante todo un turno (o varios turnos) puede ser difícil. Las baterías deben estar cargadas y listas para usar al inicio del trabajo. Puesto que una carga suele durar entre 3 y 4 horas, los dispositivos recién cargados o las baterías de intercambio en caliente deben estar listos cuando la vida útil de la batería disminuya. Mantener las baterías y los dispositivos cargados añade tiempo y pasos al proceso de fabricación. Alguien debe gestionar el proceso de carga de las baterías, evaluar su rendimiento y estado, y entregarlas a los trabajadores, lo que puede contrarrestar las eficiencias obtenidas en la producción.
Los dispositivos wearables también requieren una conexión Wi-Fi, lo que puede plantear problemas de seguridad si se transmite información propietaria o confidencial. Los hackers también pueden utilizar puntos finales no seguros, como la tecnología wearable, para obtener acceso a la red de la empresa. Además, el Wi-Fi puede introducir latencia. Si la conexión se vuelve demasiado lenta, es posible que no pueda seguir el ritmo de producción.
En algunos casos, los dispositivos wearables pueden suponer un riesgo para la seguridad, ya que las gafas y los cascos de realidad aumentada pueden obstruir el campo de visión del operador. Algunas gafas y cascos no están diseñados para un uso prolongado, por lo que los operadores pueden experimentar mareos, náuseas o fatiga visual.
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RA con Tabletas![Trabajador utilizando realidad aumentada basada en tabletas]()
¿Qué es la RA con Tabletas?
La realidad aumentada basada en tabletas utiliza tabletas y otros dispositivos portátiles, como smartphones, para proporcionar instrucciones de trabajo a través de aplicaciones de RA. Este tipo de RA se popularizó originalmente en las redes sociales a través de aplicaciones como Snapchat. En los últimos años, la RA basada en tabletas ha llegado a la planta de producción.
Usos Comunes de la RA con Tabletas en la Fabricación
Las tabletas pueden ser una forma asequible de integrar la RA en los procesos de fabricación y se adoptan fácilmente debido a la familiaridad de las personas con ellas y su uso. En general, la RA basada en tabletas funciona para procesos que requieren orientación general y ráfagas cortas de información. Si su aplicación implica un conjunto simple de instrucciones de trabajo en un entorno de baja variación, la RA basada en tabletas puede ser una buena solución. Puede proporcionar la información correcta, pero no necesariamente en el lugar o momento adecuados. Por ejemplo, la RA basada en tabletas es eficaz para consultar un manual de servicio durante un procedimiento de mantenimiento.
Beneficios de la RA con Tabletas
El mayor beneficio de la RA basada en tabletas es su simplicidad. El tiempo de configuración y la capacitación son generalmente más cortos debido a la familiaridad general de los usuarios con las tabletas y los smartphones. La configuración puede ser tan sencilla como descargar una aplicación de RA, lo que permite empezar a trabajar rápidamente.
Dado que las tabletas están por todas partes, son fáciles de adquirir y se pueden conseguir rápidamente. Los accesorios como cargadores y los servicios de terceros para reparación y mantenimiento también están fácilmente disponibles. Las tabletas de RA son útiles para capacitar rápidamente a nuevos empleados con formación práctica en el campo, trabajar de forma remota con expertos para resolver problemas más rápido, minimizar el tiempo de inactividad y reducir costos.
Compensaciones y aspectos a considerar
Aunque la RA basada en tabletas es económica y rápida de implementar, existen compensaciones con limitaciones en el tamaño de la pantalla, la escalabilidad y la participación del trabajador.
La naturaleza portátil de los teléfonos y tabletas es una gran desventaja para cualquier proceso de fábrica que requiera ambas manos. ¡Imagine intentar ensamblar un mazo de cables de un metro veinte con una sola mano!
Las tabletas y los smartphones también requieren carga, lo que puede llevar horas. Incluso si sus dispositivos funcionan con baterías de intercambio en caliente, alguien debe asegurarse de que el conjunto de baterías esté cargado y listo para usar. El tiempo invertido en esperar a que las baterías se carguen puede anular las ganancias de productividad.
Los teléfonos y tabletas también requieren conectividad Wi-Fi, lo que puede plantear riesgos de seguridad. Al añadir más puntos finales a su red, también está añadiendo vulnerabilidades que deben ser protegidas. Y si la seguridad no es un problema para su empresa, la latencia podría serlo. Las velocidades de conexión lentas y los cuellos de botella de datos pueden ralentizar las operaciones en lugar de aumentar la productividad.
Además, mirar una pantalla durante períodos prolongados puede afectar negativamente su vista. La persona promedio toma su smartphone hasta 150 veces al día. Añadir un día completo de trabajo enfocado en una pantalla amplificará el problema.
Quizás la mayor preocupación sobre los teléfonos y tabletas en la planta de producción es que consultar una tableta para las instrucciones de trabajo desvía la atención de la superficie de trabajo del operador. Al dividir constantemente la atención entre un dispositivo y el trabajo, los operadores no obtendrán mucha eficiencia, si es que obtienen alguna, y esto puede conducir a problemas de calidad.
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RA Proyectada![Operario utilizando realidad aumentada proyectada para el montaje de PC]()
¿Qué es la RA Proyectada?
La RA Proyectada combina proyectores de RA y sensores de visión para mostrar instrucciones de trabajo precisas paso a paso como gráficos interactivos sobre cualquier superficie de trabajo utilizando una serie de indicaciones de audio y visuales. Dado que los gráficos, animaciones, videos y texto aparecen directamente en el dispositivo o pieza que se está ensamblando, la realidad aumentada basada en proyección es el único tipo de RA que proporciona orientación operativa instantánea y a tiempo completo para el ensamblaje, la selección y preparación de piezas (kitting), las pruebas e inspección, la capacitación y el mantenimiento.
Aunque es una tecnología relativamente nueva, la realidad aumentada (RA) proyectada ha demostrado ser una valiosa incorporación a las plantas de producción de prácticamente todos los sectores. Como proveedor líder en el sector de la tecnología de RA, LightGuide con una amplia variedad de empresas líderes de los sectores de la automoción, la industria aeroespacial, la electrónica, la alimentación y las bebidas, la fabricación en general y la sanidad para resolver una variedad cada vez mayor de retos.
Usos Comunes de la RA Proyectada en la Fabricación
Una característica clave de la RA proyectada es su flexibilidad, lo que la hace adaptable a una variedad de aplicaciones de fabricación.
Estandarización de las Instrucciones de Trabajo
Para muchas industrias, la precisión constante es esencial para una calidad óptima, especialmente en procesos con alta variación. Sin embargo, con diferentes personas trabajando en distintos turnos y ubicaciones, la estandarización de procesos en toda la empresa puede ser un desafío.
La AR basada en proyección permite a los fabricantes redactar y entregar instrucciones de trabajo estandarizadas que son intuitivas, interactivas y fáciles de seguir. Esto da a los fabricantes la confianza de que cada ensamblaje se construye de la misma manera en todos los turnos y ubicaciones. Las instrucciones de trabajo consistentes y estandarizadas conducen a una mejora de la calidad, particularmente si el software de AR está programado para soportar un enfoque de fabricación de “cero defectos”.
Recogida y Preparación de Kits de Piezas
Si está preparando kits de piezas y componentes para una línea de montaje, sabe que los errores, como kits incompletos o con piezas incorrectas, tienen consecuencias. Dado que los errores en la preparación de kits pueden ralentizar la producción, la precisión y la calidad en esta tarea son esenciales para una alta productividad y rendimiento.
LightGuide las soluciones de realidad aumentada (RA) que ofrece LightGuide SpotGuide, que guía rápidamente a los trabajadores a lo largo del proceso de localización y selección de las piezas correctas en el orden adecuado, lo que minimiza o elimina los errores en la preparación de kits.
Ensamblaje
Los proyectores de RA guían a los operarios en cada paso de un proceso de montaje, proporcionando confirmación de éxito en cada etapa o señalando errores que deben corregirse antes de pasar a la siguiente. Esto asegura que los montajes cumplan con los estándares de calidad a medida que se realizan, integrando la calidad en el proceso de fabricación y conduciendo a mayores rendimientos y menores tiempos de montaje.
Capacitación
La formación estandarizada con RA basada en proyección ayuda a acelerar el proceso para cubrir rápidamente las lagunas de conocimiento y habilidades. Los fabricantes que utilizan RA para la formación pueden capacitar rápidamente a nuevos empleados, contratistas y personal de reemplazo. La RA basada en proyección puede ofrecer una formación intuitiva con pruebas para validar la comprensión. Y dado que la RA basada en proyección capacita a los empleados en las mejores prácticas desde el primer día, los fabricantes pueden lograr una mayor calidad a la primera.
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Beneficios de la RA Proyectada
La RA basada en proyección visualiza cada paso de un proceso para el operario. Con la información correcta entregada en el lugar y momento adecuados, los operarios pueden mantener su atención —y ambas manos— en su trabajo y centrarse en la calidad de cada acción. Esto minimiza los errores para mejorar la calidad, y muchos fabricantes también han reportado ganancias en el rendimiento.
Dado que la RA basada en proyección entrega las instrucciones de trabajo paso a paso, se evita que los operarios pasen al siguiente paso hasta que el sistema de RA confirme que el paso actual se ha completado con éxito. Esto permite un enfoque de "cero defectos hacia adelante" en los procesos manuales, lo que puede mejorar la calidad y minimizar los retrasos.
Los proyectores de RA también ofrecen a los operarios más libertad que los dispositivos vestibles y las tabletas. Y sin auriculares, gafas o dispositivos de mano que distraigan, los operarios tienen muchas menos probabilidades de encontrarse con un peligro de seguridad. Además, los sistemas de RA basada en proyección no dependen de baterías ni de conectividad WiFi, manteniéndolos sin ataduras y conscientes de su entorno.
La RA basada en proyección está diseñada específicamente para aplicaciones industriales. Los componentes de hardware son lo suficientemente robustos para funcionar en operaciones de fabricación 24/7 y pueden operar en entornos hostiles, lo que la hace ideal para las aplicaciones más exigentes. También son lo suficientemente flexibles como para integrarse con celdas de producción nuevas o existentes y pueden moverse fácilmente por la fábrica. Incluso puede integrar sistemas de RA basada en proyección con MES y otras tecnologías de fabricación comunes.
Compensaciones y aspectos a considerar
La principal preocupación sobre la RA basada en proyección es que es nueva y no muy conocida. Esto lleva a los fabricantes a preguntarse si es realmente fiable y si tendrá un impacto real en la calidad y la eficiencia operativa.
Si bien la tecnología es nueva, no carece de pruebas. La RA basada en proyección ya se utiliza en miles de aplicaciones en todo el mundo y ha demostrado ofrecer el mayor valor para las operaciones de fabricación en comparación con los dispositivos vestibles y las tabletas.
Dado que los sistemas de RA basada en proyección operan en una ubicación fija y están asegurados en la estación de trabajo, la movilidad del sistema es limitada. Lleva tiempo reconfigurar una estación de RA basada en proyección para otra ubicación. Si bien esto puede percibirse como una desventaja, la ventaja es que los operarios no corren el riesgo de moverse, distraerse y posiblemente ponerse en peligro.
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Decidir qué tipo de Realidad Aumentada es adecuado para su fábrica
Al decidir qué tipo de RA es adecuado para sus necesidades de fabricación, es mejor considerar qué casos de uso se beneficiarán más de la RA y qué tipo de RA soporta mejor esos casos de uso.
Para una guía general a corto plazo, la RA en tabletas es rápida, eficiente y asequible. La familiaridad del público con las tabletas resulta en una rápida adopción, lo que le brinda un rápido tiempo de valor. Pero es importante considerar si una opción de mano obstaculizará la capacidad de los operarios para trabajar de manera eficiente.
Si sus operaciones requieren movilidad y funcionamiento con manos libres, los dispositivos vestibles son una solución ideal. Puede mover las instrucciones de trabajo rápidamente a diferentes ubicaciones de la fábrica mientras da a los trabajadores la libertad de trabajar con ambas manos. Los fabricantes deben considerar si la conectividad de red es lo suficientemente robusta para permitir operaciones continuas o si la carga de la batería será engorrosa o disruptiva. Además, las preocupaciones de seguridad deben considerarse cuidadosamente.
Si se encuentra en un entorno de producción de alta variación, la RA proyectada es ideal porque la solución se adapta fácilmente a operaciones de bajo y alto volumen en la mayoría de las industrias y aplicaciones. Dado que la RA proyectada muestra las instrucciones de trabajo directamente sobre la superficie de trabajo de un operario, las variaciones complejas se vuelven simples e intuitivas, dando a los trabajadores una ventaja en productividad y calidad. La alimentación, la conectividad y la seguridad de los datos están integradas en la solución para que los profesionales de operaciones ocupados dediquen menos tiempo a gestionar estas complejidades potenciales.
Antes de implementar cualquier nueva tecnología en su fábrica, considere cuidadosamente sus necesidades de fabricación y el entorno de producción para asegurar que su solución de RA le brinde los beneficios que necesita.
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