Sous l'impulsion de l'Industrie 4.0, les fabricants disposent désormais de nombreuses technologies intelligentes qui aident les entreprises à relever leurs défis opérationnels et à s'adapter rapidement aux changements liés aux produits et à la production. Parmi ces technologies émergentes figure la réalité augmentée (RA) qui, selon PR Newswire, deviendra un secteur pesant 70 milliards de dollars d'ici 2025.
Le secteur de la réalité augmentée industrielle est en pleine croissance, car cette technologie devient un élément essentiel de l'écosystème technologique de la fabrication moderne — un ensemble de technologies qui relient les machines, les processus et les personnes afin d'améliorer la qualité, d'augmenter le rendement et de réduire le nombre d'erreurs. Par exemple :
L'IIoT, associé au big data et à l'analyse de données, permet d'obtenir davantage d'informations sur les opérations, offrant ainsi une meilleure visibilité sur les processus et un meilleur contrôle des résultats.
La numérisation remplace le papier dans les ateliers, mettant ainsi les informations essentielles à la disposition des personnes concernées au moment opportun, contrairement à la documentation papier, qui n'est jamais disponible quand on en a besoin et qui semble toujours obsolète lorsqu'on parvient enfin à la trouver.
Les systèmes ERP s'intègrent désormais aux systèmes d'automatisation et de contrôle, ce qui permet aux fabricants de réduire leurs coûts, d'améliorer leur prise de décision et de mieux répondre aux besoins de leurs clients.
Si de nombreux fabricants ont recours à des solutions d'automatisation, il est toutefois possible d'atteindre le même niveau de standardisation pour les processus manuels. Selon les personnes interrogées dans le cadre de l'enquête menée par Kearney, 72 % des tâches effectuées dans une usine sont encore réalisées par des êtres humains.
Les processus manuels occupent encore une place importante dans le secteur industriel. La réalité augmentée (RA) appliquée à l'industrie connaît un essor croissant en tant que nouvel outil permettant de rationaliser les processus manuels, de former plus rapidement les employés, de garantir la qualité et d'augmenter le rendement.
La réalité augmentée (RA) utilise la technologie pour enrichir l'environnement réel de l'utilisateur avec du contenu numérique pendant qu'il travaille. En présentant les consignes de travail sous forme visuelle, de manière à permettre aux employés d'« interagir » avec elles, les fabricants améliorent la qualité des assemblages manuels. Pour que la RA soit efficace dans les ateliers de production, il est essentiel de choisir le type de RA le mieux adapté à la résolution de problèmes de fabrication spécifiques.
Bien que la réalité augmentée (RA) ne soit pas une nouveauté, les récentes avancées technologiques en font une solution pratique pour relever de nombreux défis dans le secteur industriel. Ainsi, la RA fait non seulement partie intégrante de la prochaine génération de l’Industrie 4.0, mais elle transforme également en profondeur le secteur industriel. Dans cette optique, il apparaît clairement que la mise en œuvre stratégique de la technologie RA est absolument indispensable pour l’avenir de l’industrie.
À l'heure actuelle, on distingue trois types fondamentaux de réalité augmentée dans le secteur de l'industrie manufacturière :
- Portable
- Sur tablette
- Prévu
Dans cet article, nous aborderons les avantages et les inconvénients de chaque type de réalité augmentée industrielle, ainsi que la manière dont chacun d'entre eux est actuellement utilisé pour soutenir le secteur manufacturier.
Réalité augmentée portable![Opérateur portant des lunettes intelligentes de réalité augmentée]()
Qu'est-ce que la réalité augmentée portable ?
La réalité augmentée (RA) portable affiche des éléments graphiques dans l'environnement du travailleur via des lunettes intelligentes ou un casque, qui sont des appareils légers et mains libres permettant d'afficher et de stocker des informations. Parmi les solutions de RA portable les plus répandues actuellement, on peut citer les Google Glass et les Microsoft HoloLens.
Utilisations courantes de la réalité augmentée portable dans le secteur de l'industrie manufacturière
Les lunettes connectées de ce type s'avèrent particulièrement utiles dans les domaines du service sur le terrain, de la gestion mobile des stocks et de la maintenance, où les collaborateurs peuvent recourir à la réalité augmentée par courtes périodes afin d'obtenir des résultats rapides et de grande qualité. La mobilité et l'accès mains libres constituent deux atouts majeurs des lunettes connectées à réalité augmentée dans le secteur industriel, auxquelles s'ajoutent des avantages supplémentaires pour les formations immersives et interactives.
Par exemple, certaines lunettes de réalité augmentée permettent aux utilisateurs de prendre des photos et d’enregistrer des vidéos, et intègrent notamment une fonctionnalité « voyez ce que je vois » qui facilite l’assistance à distance en temps réel. Ainsi, si un technicien est amené à effectuer une opération de maintenance qu’il ne connaît pas, il peut se connecter à un expert qui verra ce qu’il est en train de faire et l’accompagnera tout au long de la procédure.
Avantages de la réalité augmentée portable
La réalité augmentée (RA) portable doit son succès à sa mobilité, à ses graphismes dynamiques et à la familiarité générale du public avec cette technologie : la plupart des gens associent en effet le terme « RA » aux lunettes intelligentes portables. En tant que dispositifs holographiques ergonomiques, autonomes et sans fil, les lunettes intelligentes ou les casques affichent les consignes de travail dans le champ de vision du travailleur pendant qu’il travaille, plaçant ainsi les bonnes informations au bon endroit.
Cette fonctionnalité évite aux employés de devoir constamment détourner leur regard de leur travail pour consulter des instructions sur papier ou sur tablette, ce qui leur permet de travailler plus rapidement et de commettre moins d'erreurs. C'est pourquoi de nombreux fabricants ont amélioré leur productivité grâce à des solutions de réalité augmentée portables.
Compromis et éléments à prendre en compte
Si les lunettes connectées s'avèrent très efficaces dans de nombreuses applications, les fabricants doivent toutefois réfléchir aux aspects logistiques liés à leur utilisation au quotidien dans les ateliers de production.
Comme les appareils portables fonctionnent sur batterie, il peut être difficile de garantir une autonomie fiable pendant toute une prise de service (ou d’une prise de service à l’autre). Les batteries doivent être chargées et prêtes à l’emploi dès le début du travail. Étant donné qu’une charge dure généralement entre 3 et 4 heures, des appareils fraîchement chargés ou des batteries remplaçables à chaud doivent être disponibles lorsque l’autonomie diminue. Le fait de maintenir les batteries et les appareils en bon état ajoute du temps et des étapes au processus de fabrication. Quelqu’un doit gérer le processus de recharge des batteries, évaluer leurs performances et leur état, puis les remettre aux travailleurs, ce qui peut annuler les gains d’efficacité réalisés au niveau de la production.
Les appareils portables nécessitent également une connexion Wi-Fi, ce qui peut poser des problèmes de sécurité si des informations exclusives ou confidentielles sont transmises. Les pirates informatiques peuvent également exploiter des terminaux non sécurisés, tels que les appareils portables, pour accéder au réseau de l'entreprise. De plus, le Wi-Fi peut entraîner une latence. Si la connexion devient trop lente, elle risque de ne plus suivre le rythme de la production.
Dans certains cas, les appareils portables peuvent présenter un risque pour la sécurité, car les lunettes intelligentes et les casques de réalité augmentée peuvent obstruer le champ de vision de l'opérateur. Certains modèles de lunettes et de casques ne sont pas conçus pour une utilisation prolongée, ce qui peut entraîner chez les opérateurs des vertiges, des nausées ou une fatigue oculaire.
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Réalité augmentée sur tablette![Un employé utilisant la réalité augmentée sur tablette]()
Qu'est-ce que la réalité augmentée sur tablette ?
La réalité augmentée sur tablette utilise des tablettes et d’autres appareils portables, tels que les smartphones, pour fournir des consignes de travail via des applications de RA. Ce type de RA a d’abord été popularisé sur les réseaux sociaux grâce à des applications comme Snapchat. Au cours des dernières années, la RA sur tablette a fait son apparition dans les usines.
Utilisations courantes de la réalité augmentée sur tablette dans le secteur industriel
Les tablettes peuvent constituer un moyen abordable d’intégrer la RA dans les processus de fabrication ; elles sont faciles à adopter, car les utilisateurs sont déjà familiarisés avec ce type d’appareil et savent comment s’en servir. En général, la RA sur tablette convient aux processus nécessitant des conseils généraux et des informations ponctuelles. Si votre application implique un ensemble simple d’instructions de travail dans un environnement peu variable, la RA sur tablette peut constituer une bonne solution. Elle permet de fournir les bonnes informations, mais pas nécessairement au bon endroit ni au bon moment. Par exemple, la RA sur tablette est efficace pour consulter un manuel d’entretien lors d’une procédure de maintenance.
Avantages de la réalité augmentée sur tablette
Le principal avantage de la réalité augmentée sur tablette réside dans sa simplicité. Le temps de mise en place et la formation sont généralement plus courts, car les utilisateurs sont déjà familiarisés avec les tablettes et les smartphones. La mise en place peut se résumer au simple téléchargement d’une application de réalité augmentée, ce qui permet d’être opérationnel très rapidement.
Les tablettes étant omniprésentes, elles sont faciles à acheter et disponibles rapidement. Les accessoires, tels que les chargeurs, ainsi que les services tiers de réparation et de maintenance, sont également facilement accessibles. Les tablettes de réalité augmentée permettent de former rapidement les nouveaux collaborateurs grâce à une formation pratique sur le terrain, de travailler à distance avec des experts pour résoudre plus rapidement les problèmes, de minimiser les temps d'arrêt et de réduire les coûts.
Compromis et éléments à prendre en compte
Si la réalité augmentée sur tablette est peu coûteuse et rapide à mettre en œuvre, elle présente toutefois des inconvénients liés aux limites de la taille de l'écran, à l'évolutivité et à l'implication des employés.
Le fait que les téléphones et les tablettes soient des appareils portables constitue un inconvénient majeur pour tout processus de fabrication nécessitant l'utilisation des deux mains. Imaginez-vous en train d'essayer d'assembler un faisceau de câbles de quatre pieds de long d'une seule main !
Les tablettes et les smartphones doivent également être rechargés, ce qui peut prendre des heures. Même si vos appareils fonctionnent avec des batteries remplaçables à chaud, quelqu’un doit s’assurer que le parc de batteries est chargé et prêt à l’emploi. Le temps passé à attendre que les batteries se rechargent peut annuler les gains de productivité.
Les téléphones et les tablettes nécessitent également une connexion Wi-Fi, ce qui peut présenter des risques pour la sécurité. En ajoutant davantage de terminaux à votre réseau, vous multipliez également les vulnérabilités qu’il faut sécuriser. Et si la sécurité n’est pas un problème pour votre entreprise, la latence pourrait bien l’être. Des vitesses de connexion lentes et des goulots d’étranglement au niveau des données peuvent ralentir les opérations au lieu d’accroître la productivité.
De plus, le fait de fixer un écran pendant de longues périodes peut avoir des effets néfastes sur votre vue. En moyenne, une personne consulte son smartphone jusqu’à 150 fois par jour. Si l’on ajoute à cela une journée entière de travail passée à fixer un écran, le problème s’aggrave encore davantage.
La principale préoccupation concernant l'utilisation des téléphones et des tablettes dans les ateliers est peut-être le fait que le fait de consulter une tablette pour consulter des consignes de travail détourne l'attention de l'opérateur de son plan de travail. En partageant constamment leur attention entre un appareil et leur tâche, les opérateurs ne gagneront pas beaucoup, voire pas du tout, en efficacité, ce qui peut potentiellement entraîner des problèmes de qualité.
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AR prévu![Opérateur utilisant la réalité augmentée par projection pour assembler un PC]()
Qu'est-ce que l'AR projetée ?
La réalité augmentée par projection (AR) associe des projecteurs 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’indications sonores et visuelles. Étant donné que les graphiques, les animations, les vidéos et le texte s’affichent directement sur le dispositif de fixation ou la pièce en cours d’assemblage, la réalité augmentée par projection est le seul type de RA qui offre un accompagnement opérationnel instantané et en continu pour l’assemblage, la préparation des pièces et des kits, les tests et l’inspection, la formation et la maintenance.
Bien qu’elle soit relativement récente, la réalité augmentée (RA) s’ est révélée être un atout précieux pour les sites de production dans presque tous les secteurs d’activité. En tant que fournisseur de référence dans le domaine de la technologie RA, LightGuide collabore avec un large éventail d’entreprises de premier plan issues des secteurs de l’automobile, de l’aérospatiale, de l’électronique, de l’agroalimentaire, de l’industrie manufacturière au sens large et de la santé, afin de relever des défis de plus en plus variés.
Utilisations courantes de la réalité augmentée projetée dans le secteur de la fabrication
L'une des principales caractéristiques de la RA projetée réside dans sa flexibilité, qui lui permet de s'adapter à une grande variété d'applications industrielles.
Normalisation des consignes de travail
Dans de nombreux secteurs, une précision constante est essentielle pour garantir une qualité optimale, en particulier dans les processus présentant une forte variabilité. Cependant, lorsque différents collaborateurs travaillent selon des horaires variés et sur des sites différents, la standardisation des processus à l'échelle de l'entreprise peut s'avérer difficile.
La réalité augmentée (RA) basée sur la projection permet aux fabricants de rédiger et de diffuser des consignes de travail standardisées, intuitives, interactives et faciles à suivre. Les fabricants ont ainsi l’assurance que chaque assemblage est réalisé de la même manière, quels que soient les équipes de travail et les sites. Des consignes de travail cohérentes et standardisées permettent d’améliorer la qualité, en particulier si le logiciel de RA est programmé pour soutenir une approche de fabrication « sans tolérance d’erreur ».
Préparation de commandes et constitution de kits
Si vous préparez des kits de pièces et de composants pour une chaîne de montage, vous savez que des erreurs telles que des kits incomplets ou contenant des pièces incorrectes ont des conséquences. Étant donné que les erreurs de préparation des kits peuvent ralentir la production, la précision et la qualité de cette opération sont essentielles pour garantir une productivité et un débit élevés.
Parmi les solutions de réalité augmentée proposées par LightGuide figure SpotGuide, qui aide rapidement les opérateurs à identifier et à prélever les bonnes pièces dans le bon ordre, ce qui permet de réduire au minimum, voire d'éliminer, les erreurs lors de la préparation des kits.
Assemblage
Les projecteurs de réalité augmentée guident les opérateurs à chaque étape d'un processus d'assemblage, en confirmant la réussite de chaque étape ou en signalant les erreurs à corriger avant de passer à l'étape suivante. Cela garantit que les assemblages respectent les normes de qualité au fur et à mesure de leur fabrication. Cette approche intègre la qualité dans le processus de fabrication et se traduit par des rendements plus élevés et des temps d'assemblage réduits.
Formation
Une formation standardisée recourant à la réalité augmentée par projection permet d’accélérer le processus visant à combler rapidement les lacunes en matière de connaissances et de compétences. Les fabricants qui utilisent la réalité augmentée pour la formation peuvent ainsi mettre rapidement à niveau leurs nouveaux employés, leurs sous-traitants et leurs remplaçants. La réalité augmentée par projection permet de dispenser une formation intuitive, assortie de tests visant à valider la compréhension. Et comme cette technologie forme les employés aux meilleures pratiques dès le premier jour, les fabricants peuvent obtenir un niveau de qualité supérieur dès la première production.
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Avantages de la réalité augmentée projetée
La réalité augmentée (RA) par projection permet de visualiser chaque étape d'un processus pour l'opérateur. Grâce à la diffusion des informations pertinentes au bon endroit et au bon moment, les opérateurs peuvent rester concentrés sur leur travail — tout en gardant les deux mains libres — et se concentrer sur la qualité de chaque geste. Cela permet de réduire les erreurs et d'améliorer la qualité ; de nombreux fabricants ont également fait état d'une augmentation de leur rendement.
La réalité augmentée par projection fournissant les instructions de travail étape par étape, les opérateurs ne peuvent passer à l'étape suivante tant que le système de réalité augmentée n'a pas confirmé que l'étape en cours a été menée à bien. Cela permet d'adopter une approche « pas d'erreur, pas d'avancement » pour les processus manuels, ce qui peut améliorer la qualité et réduire les retards au minimum.
Les projecteurs de RA offrent également aux opérateurs une plus grande liberté que les appareils portables et les tablettes. Et comme ils ne sont pas gênés par un casque, des lunettes ou un appareil tenu à la main, les opérateurs risquent beaucoup moins de se retrouver confrontés à un danger pour leur sécurité. De plus, les systèmes de RA par projection ne dépendent ni de batteries ni d’une connexion Wi-Fi, ce qui leur permet de rester libres de leurs mouvements et attentifs à leur environnement.
La réalité augmentée par projection est spécialement conçue pour les applications industrielles. Les composants matériels sont suffisamment robustes pour fonctionner 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 dans des environnements de production, et peuvent résister à des conditions difficiles, ce qui les rend idéaux pour les applications les plus exigeantes. Ils offrent également suffisamment de flexibilité pour s'intégrer à des cellules de production nouvelles ou existantes et peuvent être facilement déplacés au sein de l'usine. Il est même possible d'intégrer des systèmes de réalité augmentée par projection à des systèmes MES et à d'autres technologies de fabrication courantes.
Compromis et éléments à prendre en compte
La principale préoccupation concernant la réalité augmentée par projection tient au fait qu'il s'agit d'une technologie récente et peu connue. Les fabricants se demandent donc si elle est réellement fiable et si elle aura un impact concret sur la qualité et l'efficacité opérationnelle.
Bien que cette technologie soit récente, elle a déjà fait ses preuves. La réalité augmentée par projection est déjà utilisée dans des milliers d'applications à travers le monde et s'est avérée être la solution la plus efficace pour les opérations de fabrication, par rapport aux appareils portables et aux tablettes.
Les systèmes de RA par projection fonctionnant à un emplacement fixe et étant fixés au poste de travail, leur mobilité est limitée. Le déplacement d’un poste de RA par projection vers un autre emplacement prend du temps. Bien que cela puisse être perçu comme un inconvénient, l’avantage est que les opérateurs ne courent pas le risque de se déplacer, d’être distraits et, éventuellement, de se mettre en danger.
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Choisir le type de réalité augmentée le mieux adapté à votre usine
Pour déterminer quel type de réalité augmentée (RA) correspond le mieux à vos besoins en matière de fabrication, il est préférable d’identifier les cas d’utilisation qui tireront le meilleur parti de la RA et de déterminer quel type de RA répond le mieux à ces cas d’utilisation.
D’une manière générale, à court terme, la réalité augmentée sur tablette est rapide, efficace et abordable. Le grand public étant déjà familiarisé avec les tablettes, leur adoption est rapide, ce qui vous permet d’obtenir un retour sur investissement rapide. Il est toutefois important de se demander si une solution portable ne risque pas d’entraver la capacité des opérateurs à travailler efficacement.
Si vos activités nécessitent de la mobilité et un fonctionnement mains libres, les appareils portables constituent la solution idéale. Vous pouvez ainsi transmettre rapidement les consignes de travail à différents endroits de l'usine, tout en laissant aux ouvriers la liberté de travailler avec leurs deux mains. Les fabricants doivent se demander si la connectivité réseau est suffisamment fiable pour garantir la continuité des opérations, ou si la recharge des batteries risque d'être fastidieuse ou perturbante. De plus, les questions de sécurité doivent être soigneusement prises en compte.
Si vous évoluez dans un environnement de production à forte variabilité, la réalité augmentée projetée est la solution idéale, car elle s’adapte facilement aux opérations à faible ou à fort volume dans la plupart des secteurs et des applications. Comme la réalité augmentée projetée affiche les consignes de travail directement sur la surface de travail de l’opérateur, les variations complexes deviennent simples et intuitives, ce qui confère aux employés un avantage en termes de productivité et de qualité. L’alimentation, la connectivité et la sécurité des données sont intégrées à la solution, ce qui permet aux professionnels de l’exploitation, très sollicités, de consacrer moins de temps à la gestion de ces complexités potentielles.
Avant de mettre en œuvre une nouvelle technologie dans votre usine, examinez attentivement vos besoins en matière de fabrication et votre environnement de production afin de vous assurer que votre solution de réalité augmentée vous apportera les avantages dont vous avez besoin.
Vous souhaitez en savoir plus sur la réalité augmentée (RA) dans le secteur de l'industrie manufacturière ? Contactez-nous pour organiser un entretien avec l'un de nos experts en RA.