Sous l'impulsion de l'Industrie 4.0, les fabricants disposent désormais de nombreuses technologies intelligentes qui aident les entreprises à résoudre les défis opérationnels et à s'adapter rapidement aux changements de produits et de production. Parmi ces technologies émergentes figure la réalité augmentée (RA), qui, selon PR Newswire, représentera une industrie de 70 milliards de dollars d'ici 2025.
L'industrie de la RA industrielle est en pleine croissance car cette technologie devient un élément essentiel de la pile technologique de fabrication moderne — une combinaison de technologies qui connectent les machines, les processus et les personnes pour une qualité améliorée, un débit plus élevé et moins d'erreurs. Par exemple :
L'IIoT, associé au Big Data et à l'analyse de données, permet d'obtenir plus d'informations sur les opérations, offrant une meilleure visibilité sur les processus et un meilleur contrôle des résultats.
La digitalisation remplace le papier dans l'atelier, mettant les informations critiques à la disposition des bonnes personnes au bon moment, contrairement à la documentation papier, qui n'est jamais disponible en cas de besoin et semble toujours être obsolète si on la trouve.
Les systèmes ERP s'intègrent désormais aux systèmes d'automatisation et de contrôle, permettant aux fabricants de réduire les coûts, d'améliorer la prise de décision et de mieux servir les clients.
Alors que de nombreux fabricants utilisent des solutions d'automatisation, il existe une opportunité d'atteindre le même niveau de standardisation pour les processus manuels. Selon les répondants à l'enquête Kearney, 72 % des tâches dans une usine sont encore effectuées par des humains.
Les processus manuels demeurent prépondérants dans l'industrie manufacturière. La réalité augmentée (RA) pour la fabrication s'impose progressivement comme un nouvel outil essentiel pour optimiser ces processus, accélérer la formation des opérateurs, assurer la qualité et accroître la productivité.
La RA exploite la technologie pour enrichir l'environnement réel de l'utilisateur avec des informations numériques en temps réel. En présentant visuellement les instructions de travail de manière interactive, les industriels améliorent significativement la qualité des assemblages manuels. L'efficacité de la RA en atelier repose sur la sélection du type de technologie le plus approprié pour résoudre des problématiques de fabrication spécifiques.
Bien que la RA ne soit pas une nouveauté, les progrès technologiques récents en font une solution concrète pour de nombreux défis manufacturiers. Par conséquent, la RA ne s'inscrit pas seulement dans la nouvelle génération de l'Industrie 4.0, elle est en train de transformer radicalement la production industrielle. Dans ce contexte, une implémentation stratégique de la technologie RA est manifestement indispensable pour l'avenir de l'industrie.
Actuellement, il existe trois types fondamentaux de réalité augmentée pour la fabrication :
- Portable
- Sur tablette
- Projetée
Dans cet article, nous examinerons les avantages et les inconvénients de chaque type de RA industrielle, ainsi que leurs applications actuelles dans le secteur manufacturier.
RA portable![Opérateur portant des lunettes intelligentes de réalité augmentée portables]()
Qu'est-ce que la RA portable ?
La RA portable affiche des graphiques dans l'environnement de l'opérateur via des lunettes intelligentes ou un casque. Ces dispositifs légers et mains libres permettent de visualiser et de stocker des informations. Parmi les solutions de RA portable les plus répandues actuellement, on trouve Google Glass et Microsoft HoloLens.
Applications courantes de la RA portable en milieu industriel
Ces lunettes intelligentes se distinguent particulièrement dans les domaines du service après-vente, de la gestion d'entrepôt mobile et de la maintenance, où les opérateurs peuvent recourir à la RA par intermittence pour garantir des résultats rapides et de haute qualité. La mobilité et l'accès mains libres constituent deux atouts majeurs des lunettes intelligentes de RA pour l'industrie, offrant également des bénéfices significatifs pour la formation immersive et interactive.
Par exemple, certaines lunettes de réalité augmentée permettent aux opérateurs de capturer des photos et des vidéos, intégrant une fonctionnalité "voir ce que je vois" qui facilite l'assistance à distance en temps réel. Ainsi, si un technicien est confronté à un processus de maintenance inconnu, il peut se connecter à un expert qui visualise ses actions et le guide pas à pas.
Avantages de la RA Portable
La RA portable est prisée pour sa mobilité, ses capacités graphiques dynamiques et la familiarité du grand public avec cette technologie – la plupart des gens associant la "RA" aux lunettes intelligentes portables. En tant que dispositifs holographiques autonomes, ergonomiques et sans fil, les lunettes intelligentes ou les casques affichent les instructions de travail directement dans le champ de vision de l'opérateur, garantissant ainsi que l'information pertinente est disponible au moment opportun.
Cette fonctionnalité élimine le besoin pour les opérateurs de détourner constamment leur attention de leur tâche pour consulter des instructions papier ou sur tablette, leur permettant ainsi de travailler plus rapidement et avec une précision accrue. C'est pourquoi de nombreux industriels ont amélioré leur productivité grâce aux solutions de RA portable.
Compromis et considérations
Bien que les lunettes intelligentes soient très efficaces pour de nombreuses applications, les fabricants doivent évaluer la logistique de leur intégration et de leur fonctionnement quotidien en environnement de production.
Étant donné que les dispositifs portables fonctionnent sur batterie, garantir une autonomie fiable tout au long d'un poste (ou sur plusieurs postes) peut s'avérer complexe. Les batteries doivent être chargées et opérationnelles dès le début du travail. Comme une charge dure généralement 3 à 4 heures, il est impératif de disposer de dispositifs fraîchement chargés ou de batteries échangeables à chaud lorsque l'autonomie diminue. La gestion de ces batteries et dispositifs ajoute du temps et des étapes au processus de fabrication. Une personne doit gérer la charge des batteries, évaluer leurs performances et leur état, et les distribuer aux opérateurs, ce qui peut potentiellement annuler les gains d'efficacité obtenus en production.
Les dispositifs portables exigent également une connexion Wi-Fi, ce qui peut engendrer des problèmes de sécurité lors de la transmission d'informations propriétaires ou confidentielles. Des cybercriminels pourraient exploiter des points d'accès non sécurisés, tels que la technologie portable, pour s'introduire dans le réseau de l'entreprise. De surcroît, le Wi-Fi peut introduire de la latence. Si la connexion devient trop lente, elle risque de ne pas être compatible avec les exigences de la production.
Dans certaines situations, les dispositifs portables peuvent présenter un risque pour la sécurité, car les lunettes intelligentes et les casques de RA peuvent obstruer le champ de vision de l'opérateur. De plus, certains modèles ne sont pas conçus pour une utilisation prolongée, ce qui peut entraîner des vertiges, des nausées ou une fatigue oculaire chez les utilisateurs.
ARTICLE CONNEXE : En savoir plus sur les lunettes intelligentes de RA
RA sur tablette![Opérateur utilisant la réalité augmentée sur tablette]()
Qu'est-ce que la RA sur tablette ?
La réalité augmentée sur tablette exploite les tablettes et autres dispositifs portables, comme les smartphones, pour diffuser des instructions de travail via des applications de RA. Ce type de RA a initialement gagné en popularité sur les réseaux sociaux grâce à des applications telles que Snapchat. Au cours des dernières années, la RA sur tablette a progressivement été adoptée dans les environnements de production industrielle.
Utilisations courantes de la RA sur tablette dans l'industrie manufacturière
Les tablettes peuvent être un moyen abordable d'intégrer la RA dans les processus de fabrication et sont facilement adoptées grâce à la familiarité des utilisateurs avec ces appareils et leur mode d'emploi. En général, la RA sur tablette convient aux processus nécessitant un guidage général et des informations ponctuelles. Si votre application implique un ensemble simple d'instructions de travail dans un environnement à faible variation, la RA sur tablette peut être une bonne solution. Elle peut fournir les bonnes informations, mais pas nécessairement au bon endroit ou au bon moment. Par exemple, la RA sur tablette est efficace pour consulter un manuel de service lors d'une procédure de maintenance.
Avantages de la RA sur Tablette
Le principal avantage de la RA sur tablette est sa simplicité. Le temps de configuration et de formation est généralement plus court en raison de la familiarité des utilisateurs avec les tablettes et les smartphones. La configuration peut être aussi simple que le téléchargement d'une application de RA, ce qui permet une mise en œuvre rapide.
Les tablettes étant omniprésentes, elles sont faciles à acquérir et rapidement disponibles. Les accessoires tels que les chargeurs et les services tiers de réparation et de maintenance sont également aisément accessibles. Les tablettes de RA sont efficaces pour former rapidement les nouveaux employés grâce à une formation pratique sur le terrain, collaborer à distance avec des experts pour résoudre les problèmes plus vite, minimiser les temps d'arrêt et réduire les coûts.
Compromis et éléments à prendre en compte
Bien que la RA sur tablette soit peu coûteuse et rapide à mettre en œuvre, elle présente des compromis liés aux limitations de taille d'écran, d'évolutivité et d'engagement des opérateurs.
Le caractère portatif des téléphones et des tablettes constitue un inconvénient majeur pour tout processus en usine nécessitant l'utilisation des deux mains. Imaginez tenter d'assembler un faisceau de câbles d'un mètre vingt d'une seule main !
Les tablettes et les smartphones nécessitent également une recharge, ce qui peut prendre des heures. Même si vos appareils fonctionnent avec des batteries échangeables à chaud, quelqu'un doit s'assurer que le parc de batteries est chargé et prêt à l'emploi. Le temps investi à attendre la recharge des batteries peut annuler les gains de productivité.
Les téléphones et les tablettes nécessitent également une connectivité Wi-Fi, ce qui peut présenter des risques de sécurité. En ajoutant davantage de points d'accès à votre réseau, vous ajoutez également des vulnérabilités qui doivent être sécurisées. Et si la sécurité n'est pas un problème pour votre entreprise, la latence pourrait l'être. Des vitesses de connexion lentes et des goulots d'étranglement de données peuvent ralentir les opérations plutôt que d'augmenter la productivité.
De plus, fixer un écran pendant de longues périodes peut affecter négativement votre vue. La personne moyenne consulte son smartphone jusqu'à 150 fois par jour. Ajouter une journée de travail complète passée à se concentrer sur un écran amplifiera le problème.
La plus grande préoccupation concernant les téléphones et les tablettes en usine est peut-être que la consultation d'une tablette pour les instructions de travail détourne l'attention de l'opérateur de sa surface de travail. En divisant constamment leur attention entre un appareil et le travail, les opérateurs ne gagneront pas beaucoup, voire pas du tout, en efficacité, et cela peut potentiellement entraîner des problèmes de qualité.
LIÉ : En savoir plus sur la RA sur tablette
RA Projetée![Opérateur utilisant la réalité augmentée projetée pour l'assemblage de PC]()
Qu'est-ce que la RA Projetée ?
La RA Projetée combine des projecteurs de RA et des capteurs de vision pour afficher des instructions de travail précises, étape par étape, sous forme de graphiques interactifs sur n'importe quelle surface de travail, à l'aide d'une série d'invites audio et visuelles. Étant donné que les graphiques, animations, vidéos et textes apparaissent directement sur le gabarit ou la pièce en cours d'assemblage, la réalité augmentée basée sur la projection est le seul type de RA qui fournit un guidage opérationnel instantané et continu pour l'assemblage, le prélèvement et le kitting de pièces, les tests et l'inspection, la formation et la maintenance.
Bien que relativement nouvelle, la RA projetée s'est avérée être un atout précieux pour les usines de presque toutes les industries. En tant que fournisseur leader de technologie de RA, LightGuide collabore avec diverses entreprises leaders dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale, de l'électronique, de l'agroalimentaire, de la fabrication diversifiée et de la santé pour résoudre une variété croissante de défis.
Utilisations courantes de la RA Projetée dans l'industrie manufacturière
Une caractéristique clé de la RA projetée est sa flexibilité, ce qui la rend adaptable à une variété d'applications manufacturières.
Standardisation des instructions de travail
Pour de nombreuses industries, une précision constante est essentielle pour une qualité optimale, en particulier pour les processus à forte variation. Cependant, avec des personnes différentes travaillant à des postes différents et dans des lieux différents, la standardisation des processus à l'échelle de l'entreprise peut être un défi.
La RA basée sur la projection permet aux fabricants de rédiger et de fournir des instructions de travail standardisées, intuitives, interactives et faciles à suivre. Cela donne aux fabricants l'assurance que chaque assemblage est réalisé de la même manière, quel que soit le poste ou le lieu. Des instructions de travail cohérentes et standardisées améliorent la qualité, en particulier si le logiciel de RA est programmé pour prendre en charge une approche de fabrication « zéro défaut ».
Prélèvement et kitting de pièces
Si vous préparez des kits de pièces et de composants pour une ligne d'assemblage, vous savez que des erreurs telles que des kits incomplets ou des kits contenant des pièces erronées ont des conséquences. Étant donné que les erreurs de kitting peuvent ralentir la production, la précision et la qualité du kitting sont essentielles pour une productivité et un débit élevés.
Les solutions de RA projetée de LightGuide incluent SpotGuide, qui guide rapidement les opérateurs dans le processus de recherche et de prélèvement des bonnes pièces dans le bon ordre, minimisant ou éliminant les erreurs de préparation de kits.
Assemblage
Les projecteurs de RA guident les opérateurs à chaque étape d'un processus d'assemblage, fournissant une confirmation de succès à chaque étape ou signalant les erreurs qui doivent être corrigées avant de passer à l'étape suivante. Cela garantit que les assemblages respectent les normes de qualité dès leur fabrication. Cette approche intègre la qualité au processus de fabrication et conduit à des rendements plus élevés et à des temps d'assemblage réduits.
Formation
La formation standardisée avec la RA basée sur la projection aide à accélérer le processus pour combler rapidement les lacunes en matière de connaissances et de compétences. Les fabricants utilisant la RA pour la formation peuvent former rapidement les nouveaux employés, les contractuels et les remplaçants. La RA basée sur la projection peut dispenser une formation intuitive avec des tests pour valider la compréhension. Et parce que la RA basée sur la projection forme les employés aux meilleures pratiques dès le premier jour, les fabricants peuvent obtenir une meilleure qualité dès la première fois.
ARTICLE LIÉ : 6 utilisations de la réalité augmentée pour chaque industrie
Avantages de la RA projetée
La RA basée sur la projection visualise chaque étape d'un processus pour un opérateur. Avec les bonnes informations délivrées au bon endroit et au bon moment, les opérateurs peuvent maintenir leur attention – et leurs deux mains – sur leur travail et se concentrer sur la qualité de chaque action. Cela minimise les erreurs pour améliorer la qualité, et de nombreux fabricants ont également signalé des gains de débit de production.
Étant donné que la RA basée sur la projection fournit des instructions de travail étape par étape, les opérateurs ne peuvent pas passer à l'étape suivante tant que le système de RA n'a pas confirmé que l'étape actuelle est terminée avec succès. Cela permet une approche "zéro défaut" pour les processus manuels, ce qui peut améliorer la qualité et minimiser les retards.
Les projecteurs de RA offrent également aux opérateurs plus de liberté que les dispositifs portables et les tablettes. Et sans casque, lunettes ou appareil portable distrayants, les opérateurs sont beaucoup moins susceptibles de rencontrer un danger pour la sécurité. De plus, les systèmes de RA basés sur la projection ne dépendent pas de batteries ou de connectivité WiFi, ce qui les maintient autonomes et conscients de leur environnement.
La RA basée sur la projection est conçue spécifiquement pour les applications industrielles. Les composants matériels sont suffisamment robustes pour fonctionner dans des opérations de fabrication 24h/24 et 7j/7 et peuvent fonctionner dans des environnements difficiles, ce qui les rend idéaux pour les applications les plus exigeantes. Ils sont également suffisamment flexibles pour s'intégrer aux cellules de production nouvelles ou existantes et peuvent être facilement déplacés dans l'usine. Vous pouvez même intégrer les systèmes de RA basés sur la projection avec les MES et d'autres technologies de fabrication courantes.
Compromis et considérations
La principale préoccupation concernant la RA basée sur la projection est qu'elle est nouvelle et peu connue. Cela amène les fabricants à se demander si elle est réellement fiable et si elle aura un réel impact sur la qualité et l'efficacité opérationnelle.
Bien que cette technologie soit nouvelle, elle a fait ses preuves. La RA basée sur la projection est déjà utilisée dans des milliers d'applications dans le monde entier et a prouvé qu'elle apportait la plus grande valeur aux opérations de fabrication par rapport aux dispositifs portables et aux tablettes.
Étant donné que les systèmes de RA basés sur la projection fonctionnent à un emplacement fixe et sont sécurisés sur le poste de travail, la mobilité du système est limitée. Il faut du temps pour réaffecter une station de RA basée sur la projection à un autre emplacement. Bien que cela puisse être perçu comme un inconvénient, l'avantage est que les opérateurs ne risquent pas de se déplacer, d'être distraits et de se mettre potentiellement en danger.
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Choisir le type de réalité augmentée adapté à votre usine
Lorsque vous décidez quel type de RA convient le mieux à vos besoins de fabrication, il est préférable de considérer quels cas d'utilisation bénéficieront le plus de la RA et quel type de RA supporte le mieux ces cas d'utilisation.
Pour un guidage général à court terme, la RA sur tablette est rapide, efficace et abordable. La familiarité du public avec les tablettes entraîne une adoption rapide, vous offrant un délai de rentabilisation rapide. Mais il est important de considérer si une option portable entravera la capacité des opérateurs à travailler efficacement.
Si vos opérations nécessitent mobilité et fonctionnement mains libres, les dispositifs portables sont une solution idéale. Vous pouvez déplacer rapidement les instructions de travail vers différents emplacements de l'usine tout en donnant aux travailleurs la liberté de travailler avec les deux mains. Les fabricants devraient considérer si la connectivité réseau est suffisamment robuste pour permettre des opérations continues ou si la recharge de la batterie sera encombrante ou perturbatrice. De plus, les préoccupations de sécurité doivent être soigneusement prises en compte.
Si vous êtes dans un environnement de production à forte variation, la RA projetée est idéale car la solution s'adapte facilement aux opérations à faible et fort volume dans la plupart des industries et applications. Étant donné que la RA projetée affiche les instructions de travail directement sur la surface de travail d'un opérateur, les variations complexes deviennent simples et intuitives, donnant aux travailleurs un avantage en termes de productivité et de qualité. L'alimentation électrique, la connectivité et la sécurité des données sont intégrées à la solution, de sorte que les professionnels des opérations occupés passent moins de temps à gérer ces complexités potentielles.
Avant d'implémenter toute nouvelle technologie dans votre usine, examinez attentivement vos besoins de fabrication et votre environnement de production pour vous assurer que votre solution de RA apportera les avantages dont vous avez besoin.
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