6 Usos de la Realidad Aumentada para la Fabricación en Cada Industria

La realidad aumentada (RA) está cambiando la forma en que nos conectamos e interactuamos en la manufactura. Una versión mejorada del mundo que nos rodea, la realidad aumentada es una combinación de elementos digitales y audiovisuales que conecta los mundos real y digital.

A diferencia de la realidad virtual (RV), la RA permite la interacción entre la información generada por ordenador y el mundo que te rodea. La RV desconecta al usuario del mundo real, bloqueando su percepción de la realidad con cascos. La RA, por otro lado, fusiona ambos. Ya sea colocando un Pokémon en la acera, visualizando una nueva silla en tu oficina o guiando instrucciones de trabajo en tu estación, estas visualizaciones integran una nueva realidad en la actual. En conjunto, la RA mejora las capacidades de fabricación, convirtiéndola en una herramienta perfecta para la Industria 4.0.

Realidad Aumentada en la Manufactura

Los fabricantes están invirtiendo más en la interacción humano-máquina. Para mantenerse competitivos, los fabricantes líderes continúan incorporando automatización para manejar tareas simples y repetitivas, y para rastrear datos. Sin embargo, los procesos manuales siguen siendo extremadamente relevantes. Los fabricantes están asignando tareas más complejas a sus trabajadores y aumentando su agilidad ante la variación. Al ir más allá de estos silos y potenciar las fábricas con la realidad aumentada, los datos y la resolución de problemas complejos aumentan la eficiencia y la productividad en general.

La realidad aumentada proporciona esta conexión. Guía y rastrea los procesos manuales, lo que lleva a una nueva comprensión de nuestras operaciones. Una investigación realizada sobre la colaboración entre humanos y máquinas con la ayuda de la RA en la Universidad de Patras encontró que “las interfaces de RA pueden integrarse en el entorno de trabajo y enriquecerlo, haciendo que la interacción con [robots] sea natural e intuitiva.”

Investigaciones como esta demuestran que la conexión entre humanos y máquinas mediante RA ayuda a los fabricantes líderes a identificar desafíos. Desde los movimientos más sutiles detectados por sensores 3D y cámaras de visión artificial, las mejores soluciones de RA para la fabricación pueden identificar puntos de datos minúsculos. La agregación de esos datos lleva a los fabricantes a los momentos exactos en que se producen ineficiencias a nivel empresarial y les muestra cómo optimizar las operaciones para aumentar la productividad.

Exploremos algunos de los principales beneficios del uso de la realidad aumentada en la fabricación.

6 Casos de Uso de la RA en la Fabricación que Impulsan la Eficiencia Operacional

1. Formación y Mejora de Habilidades

Aprovechar las soluciones de RA para resolver los desafíos de capacitación y mejora de habilidades en la fabricación beneficia a empresas y trabajadores en todos los niveles. Las instrucciones de trabajo digitales de RA se adaptan a las empresas según sus necesidades, ya sea que requieran capacitación a nivel individual, de fábrica o empresarial. Un clic de un botón cambia fácilmente los programas, proporcionando capacitación de producción para individuos o grandes grupos. Estos programas se adaptan fácilmente a cualquier nivel de habilidad, siendo inclusivos para alguien con poca experiencia en fabricación o para alguien con más de 30 años de experiencia.

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Sobre todo, las instrucciones de trabajo digitales estandarizan la formación. Las instrucciones orales pueden variar según quién te capacite. Las instrucciones en papel pueden variar según la fecha de su última actualización. Las instrucciones de trabajo de realidad aumentada se actualizan en toda la empresa con un solo clic. Los sistemas conectados se actualizan simultáneamente, garantizando que no haya lapsos de información. Además, las instrucciones de trabajo digitales aseguran que la información sea idéntica en cada estación de trabajo.

2. Instrucciones de Trabajo Digitales

De manera similar, las instrucciones de trabajo de RA guían a los trabajadores a través de procesos estandarizados. En lugar de que un trabajador lea sobre tres acciones a la vez con una sola imagen para demostrarlas, la RA proyecta las instrucciones de trabajo directamente sobre la superficie de trabajo, guiando a los trabajadores paso a paso. Por lo tanto, toda la atención se centra en la calidad de esa única acción, reduciendo significativamente el tiempo, los errores y la carga cognitiva del trabajador.

Además, la RA facilita la creación de instrucciones de trabajo digitales. Al añadir señales visuales y de audio a los pasos, se necesita menos texto. En sistemas como el software de RA de LightGuide, existen características sensoriales adicionales como señales de audio, luces parpadeantes, animaciones y videos para llamar la atención sobre las instrucciones. Todas estas características se pueden programar con una interfaz de arrastrar y soltar, lo que reduce el tiempo necesario para crear instrucciones de trabajo para los procesos de fabricación y montaje.

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3. Variación del Producto

Una vez redactadas las instrucciones de trabajo, se añaden a un índice de programas disponibles en cada sistema de RA. Con más de un proceso disponible para trabajar por sistema, los trabajadores pueden adaptarse rápida y cómodamente a la variación del producto. Un escaneo de código de barras permite que el software de RA conectado a un sistema MES o PLC empresarial reconozca una nueva pieza y llame automáticamente a las instrucciones de trabajo adecuadas.

4. Garantía de Calidad

La inspección y la verificación son extremadamente importantes para garantizar la calidad. Sin embargo, todavía es común que las inspecciones no se realicen hasta el final de un proceso. Con las soluciones de RA guiada, las instrucciones de trabajo pueden incorporar inspecciones rápidas en cualquier paso sin obstaculizar el tiempo de ciclo.

El software de RA de LightGuide incluso se integra con cámaras de visión 3D y aprendizaje automático para identificar errores como el par de apriete correcto, la colocación adecuada de cables y el recuento basado en el tipo de pieza. Almacena toda la información de inspección —junto con todos los datos del proceso— e incluso añade instantáneas para mayor seguridad. Además, el software de RA LightGuide incluye una estructura de pasos que previene la progresión de defectos (no-fault-forward). Esto significa que un trabajador no puede pasar al siguiente paso hasta que esté absolutamente seguro de que el actual es correcto.

5. Ergonomía

Dado que la realidad aumentada proyecta superposiciones digitales sobre las superficies que te rodean, puede adaptarse a tus necesidades. No todos trabajan en el mismo entorno. Se requieren ajustes según el tipo de trabajo que se realiza, el lugar donde se lleva a cabo y la cantidad de trabajo que se hace en un momento dado. En ergonomía, estas se definen como necesidades físicas, cognitivas y organizacionales. En conjunto, la ergonomía influye significativamente en la forma en que tus trabajadores interactúan con sus tareas.

Las instrucciones de trabajo digitales de RA son personalizables. Cuando se necesitan realizar cambios para adaptarse a los trabajadores, esto se puede hacer en cuestión de minutos. Además, las instrucciones de trabajo digitales pueden ofrecer texto en varios idiomas. Aunque los elementos visuales y auditivos hacen que sea necesario poco texto —reduciendo automáticamente las barreras lingüísticas—, los botones adicionales pueden hacer que el cambio de opciones de idioma sea instantáneo.

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6. Datos y Análisis de Procesos Manuales

El auge de la automatización también llevó a un aumento en los datos de proceso disponibles. Sin embargo, los procesos manuales siguen siendo relevantes y los fabricantes rara vez agregan nuevos datos de ellos. La realidad aumentada hace que ambos procesos trabajen juntos.

La tecnología de RA permite a los fabricantes acceder a datos de procesos manuales y automatizados al mismo tiempo. Continúa recopilando tiempos de ciclo y defectos, pero añade puntos de referencia más detallados. Por ejemplo, las instrucciones de trabajo aumentadas rastrean los tiempos de los pasos, las acciones exactas que llevaron a un defecto y las métricas operativas en tiempo real. En conjunto, estos datos manuales adicionales proporcionan una imagen más amplia de la funcionalidad de la fábrica, mostrando exactamente cuándo y dónde ocurren los problemas.

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Industrias Manufactureras que se Benefician de la Realidad Aumentada

Fabricantes de una variedad de industrias en todo el mundo están invirtiendo en soluciones de RA. Aunque enfrentan diferentes desafíos, la RA es lo suficientemente versátil como para resolver cada uno de ellos y proporcionar beneficios adicionales.

A continuación, se presenta cómo los fabricantes líderes están utilizando la realidad aumentada para impulsar la eficiencia operativa.

1. Manufactura Automotriz

Es un eufemismo decir que existe variación en la manufactura automotriz. Solo Ford tiene 41 modelos de vehículos diferentes en todo el mundo. Y eso no incluye las variantes de algunos modelos, lo que puede significar que hay hasta 15 estilos diferentes para modelos como la Ford Ranger. Luego, agregue todas las diferentes opciones de color disponibles para cada modelo y las personalizaciones individuales…

Todas estas opciones significan que la producción puede cambiar rápidamente. En una hora, los trabajadores podrían ensamblar una manija para la Ford Ranger y luego, en la siguiente hora, para el Mustang. La realidad aumentada se aplica a la manufactura automotriz al hacer que esos cambios sean instantáneos y eficientes, dada la variación extrema que tanto los OEM como los proveedores de nivel tienen que producir.

Un excelente caso de uso para visualizar con RA en la manufactura automotriz es el ensamblaje de los revestimientos del techo (headliners). Cuando una pieza tan grande avanza por la línea de producción, un trabajador necesita saber exactamente dónde colocar el acolchado, el pegamento, el mazo de cables y/u otros componentes. A menudo, para que coincida con el modelo en el que están trabajando, esas ubicaciones deben estar dentro de milímetros.

Al añadir instrucciones de trabajo digitales, se le proporciona al trabajador una plantilla exacta de lo que debe producir. Las ubicaciones se proyectan sobre la pieza para que no haya conjeturas en la colocación. Los errores se reducen sustancialmente y la productividad y eficiencia se disparan.

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2. Fabricación Aeroespacial y de Defensa

En el sector aeroespacial y de defensa, la calidad es primordial. Los productos necesitan una garantía del 100% de que están correctamente ensamblados, incluso si esto reduce el rendimiento. Piénsalo, estarías dispuesto a esperar para subir a un avión del que estuvieras seguro de que no le faltan tornillos.

E irónicamente, a pesar de la tecnología innovadora presente en los productos aeroespaciales y de defensa, la industria en sí está rezagada. A menudo, estas fábricas siguen funcionando con instrucciones de trabajo orales y escritas. El conocimiento tribal es poder. Sin embargo, el auge de la gran renuncia está aumentando significativamente la brecha de habilidades en esta industria.

Las aplicaciones de realidad aumentada se extienden a la fabricación aeroespacial y de defensa al garantizar la calidad y estandarizar y digitalizar las instrucciones de trabajo. Los pasos que previenen la progresión de defectos del software de RA de LightGuide proporcionan otro método de confirmación, asegurando que el trabajador no pueda avanzar hasta que los pasos se completen correctamente.

Además, el uso de instrucciones de trabajo digitalizadas mejora el flujo del proceso. La industria aeroespacial y de defensa trabaja con alta variación y largos tiempos de ciclo estándar, y se beneficia de un proceso de flujo de una sola pieza. Esto significa que los subconjuntos se construyen en cada estación y se pasan hasta que la pieza está completa. Con las instrucciones de trabajo de RA, los trabajadores visualizan las instrucciones de los pasos justo donde las necesitan y se confirman en cada etapa del proceso, previniendo y eliminando errores.

Las instrucciones de trabajo de RA también ofrecen un beneficio adicional y sorprendente. A medida que el software de RA rastrea los datos de procesos manuales, captura instantáneas y puntos de datos que normalmente se perderían. En la industria aeroespacial y de defensa, este «certificado de nacimiento digital» de la concepción de la pieza es un seguro de responsabilidad adicional.

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3. Fabricación Electrónica

En la fabricación electrónica, tanto la cantidad como la calidad son críticas. La mayor parte de la fabricación electrónica no la realizan las marcas que se ven en ordenadores portátiles y smartphones. En realidad, la llevan a cabo fabricantes por contrato.

Dado que gran parte del trabajo se subcontrata, las empresas de electrónica de marca exigen márgenes de error extremadamente bajos para mantener las relaciones comerciales (tan bajos como el 1-2%). Por lo tanto, los contratistas necesitan emplear trabajadores que puedan aprender rápidamente y trabajar sin errores. Sin embargo, las tasas de rotación son inmensas en esta industria. Esto dificulta la retención de los trabajadores una vez contratados y que mantengan los estándares de la fábrica.

Además, la industria electrónica está en constante innovación. Piense en cuántos modelos nuevos de smartphones se lanzan al año. Ahora, imagine cuántas veces deben actualizarse las instrucciones de trabajo durante ese mismo período.

La retención y recapacitación de los trabajadores mantiene a los fabricantes por contrato en un estado crónico de baja productividad. Afortunadamente, las instrucciones de trabajo guiadas por RA capacitan y recapacitan de una manera sencilla y ágil. Sistemas como LightGuide AR ofrecen funciones duales para este propósito, actuando como una unidad de capacitación que puede incluirse en la producción en la planta de la fábrica. Visualiza las instrucciones de trabajo, haciéndolas más fáciles y rápidas de comprender. Así, los trabajadores en capacitación aprenden los procesos más rápido y sin errores. Además, como se mencionó anteriormente, múltiples programas pueden coexistir en un solo sistema, lo que lo hace adaptable a la variación.

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4. Fabricación Médica

Para obtener la aprobación de la FDA, los fabricantes de productos médicos y farmacéuticos deben seguir estrictos procedimientos estándar y métodos de verificación. La integridad es clave. Ya sea para el montaje de kits, el recuento de píldoras o la preparación para el desarrollo de fármacos, cada proceso debe garantizar la seguridad del operario y del usuario final.

Para garantizar la seguridad, los fabricantes de productos médicos están recurriendo a la verificación con realidad aumentada. Al añadir sensores 3D al software de RA de LightGuide, los fabricantes confirman que un paso del proceso —como de qué contenedor debe tomarse un componente, qué herramienta usar y dónde debe colocarse el componente— se realiza correctamente. La validación del producto se puede lograr con cámaras de visión artificial de alta precisión y otra tecnología de sensores para confirmar que el producto está correctamente ensamblado, hasta el último perno o tornillo.

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Tipos de Realidad Aumentada para la Fabricación

Actualmente, existen tres tipos principales de RA que se utilizan para apoyar las operaciones de fabricación y montaje. Cada uno de ellos ofrece una experiencia inmersiva que mejora las operaciones. Pero, en función del entorno y las necesidades de una fábrica, saber qué tipo de RA se adapta mejor a una aplicación conducirá al mayor éxito operativo.

Realidad Aumentada con Tabletas para la Fabricación

La tecnología de RA para tabletas es una combinación de tabletas y otros dispositivos portátiles (como smartphones) que presentan instrucciones de trabajo a través de aplicaciones de RA. La mayoría de la gente conoce las aplicaciones de RA en redes sociales, como los filtros de Snapchat. Sin embargo, las tabletas y los teléfonos se han introducido cada vez más en la industria en los últimos años.

La RA para tabletas es particularmente fácil de usar. La mayoría de la gente está familiarizada con la tecnología de tabletas, lo que simplifica la formación y acorta el tiempo de puesta en marcha.

Realidad Aumentada Vestible en la Fabricación

La tecnología de RA vestible proyecta una superposición de gráficos sobre el entorno a través de gafas de RA o un casco. La mayoría de la gente está familiarizada con las gafas inteligentes de RA como Google Glass y Microsoft HoloLens. Estos actúan como ordenadores ligeros y manos libres para mostrar y almacenar información.

En comparación con la RA para tabletas, la RA vestible es una opción popular en las fábricas debido a su movilidad y gráficos dinámicos.

Soluciones de RA Proyectada para la Fabricación

La RA proyectada utiliza una combinación de proyectores y sensores de visión para mostrar gráficos virtuales interactivos paso a paso sobre cualquier superficie de trabajo. Es aplicable en una amplia gama de soluciones de fabricación, incluyendo montaje, selección y preparación de piezas (kitting), pruebas e inspección, formación y mantenimiento.

La realidad aumentada basada en proyección es la más versátil de todos los tipos de realidad aumentada. Es la mejor solución de RA para todas las industrias manufactureras y ofrece los mayores beneficios a nivel empresarial.

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El Futuro de la Realidad Aumentada en la Fabricación

La realidad aumentada ya es una tecnología líder para la fabricación a nivel mundial. Y la inversión solo seguirá creciendo. Se estima que “para 2025… la RA industrial alcanzará un valor de mercado de 70 mil millones de dólares.”

La expansión de la colaboración entre humanos y máquinas está abriendo nuevos métodos para conectar nuestras fábricas e interactuar con los datos. Las empresas de todos los sectores se están beneficiando de soluciones para la formación en fabricación, la estandarización, la optimización y el bienestar general de los trabajadores.