6 Zastosowań rzeczywistości rozszerzonej w produkcji w każdej branży

Rzeczywistość rozszerzona (AR) zmienia sposób, w jaki łączymy się i wchodzimy w interakcje w przemyśle wytwórczym. Będąc ulepszoną wersją otaczającego nas świata, rzeczywistość rozszerzona to połączenie elementów cyfrowych i audiowizualnych, które łączy świat rzeczywisty i cyfrowy.

W przeciwieństwie do wirtualnej rzeczywistości (VR), AR umożliwia interakcję między informacjami generowanymi komputerowo a otaczającym Cię światem. VR odrywa użytkownika od świata rzeczywistego, blokując jego poczucie prawdziwej rzeczywistości za pomocą zestawów słuchawkowych. AR natomiast łączy te dwa światy. Niezależnie od tego, czy chodzi o umieszczenie Pokémona na chodniku, wizualizację nowego krzesła w biurze, czy prowadzenie instrukcji pracy na stanowisku, te wyświetlacze integrują nową rzeczywistość z naszą obecną. Łącznie, AR zwiększa możliwości produkcyjne, czyniąc ją doskonałym narzędziem dla Przemysłu 4.0.

Rzeczywistość rozszerzona w produkcji

Producenci coraz więcej inwestują w interakcję człowiek-maszyna. Aby pozostać konkurencyjnymi, wiodący producenci nadal wprowadzają automatyzację do obsługi prostych, powtarzalnych zadań i śledzenia danych. Jednak procesy manualne są nadal niezwykle istotne. Producenci powierzają swoim pracownikom bardziej złożone zadania i zwiększają ich elastyczność w reagowaniu na zmienność. Przechodząc poza te silosy i wzmacniając fabryki rozszerzeniem, dane i złożone rozwiązywanie problemów zwiększają ogólną wydajność i produktywność.

Rzeczywistość rozszerzona zapewnia to połączenie. Prowadzi i śledzi procesy manualne, prowadząc do nowego zrozumienia naszych operacji. Badania przeprowadzone na temat współpracy człowieka z maszyną z pomocą AR na Uniwersytecie w Patras wykazały, że „interfejsy AR mogą wtopić się w środowisko pracy i wzbogacić je, czyniąc interakcję z [robotami] naturalną i intuicyjną.”

Badania takie jak te pokazują, że połączenie człowieka z maszyną za pomocą AR pomaga wiodącym producentom w identyfikacji wyzwań. Od najmniejszych ruchów wykrywanych przez czujniki 3D i kamery wizyjne, najlepsze rozwiązania AR dla przemysłu wytwórczego mogą identyfikować drobne punkty danych. Agregacja tych danych prowadzi producentów do dokładnych momentów, w których pojawiają się nieefektywności na poziomie przedsiębiorstwa i pokazuje im, jak zoptymalizować operacje w celu zwiększenia produktywności.

Przyjrzyjmy się niektórym z głównych korzyści wynikających ze stosowania rzeczywistości rozszerzonej w przemyśle wytwórczym.

6 przypadków użycia AR w przemyśle wytwórczym, które zwiększają efektywność operacyjną

1. Szkolenia i podnoszenie kwalifikacji

Wykorzystanie rozwiązań AR do rozwiązywania wyzwań związanych ze szkoleniami produkcyjnymi i podnoszeniem kwalifikacji przynosi korzyści firmom i pracownikom na wszystkich poziomach. Cyfrowe instrukcje pracy AR skalują się, aby sprostać potrzebom firm tam, gdzie się znajdują, niezależnie od tego, czy potrzebują szkolić na poziomie indywidualnym, fabrycznym, czy korporacyjnym. Kliknięcie przycisku łatwo przełącza programy, zapewniając szkolenia produkcyjne dla osób indywidualnych lub dużych grup. Programy te łatwo dostosowują się do każdego poziomu umiejętności, pozostając inkluzywnymi dla osób z niewielkim doświadczeniem w produkcji lub dla tych z ponad 30-letnim stażem.

POWIĄZANY ARTYKUŁ: Nieoczekiwane rozwiązanie przemysłu wytwórczego na Wielką Rezygnację: Transformacja cyfrowa

Przede wszystkim cyfrowe instrukcje pracy standaryzują szkolenia. Instrukcje ustne mogą się różnić w zależności od tego, kto Cię szkoli. Instrukcje papierowe mogą się różnić w zależności od tego, kiedy były ostatnio aktualizowane. Instrukcje pracy w rzeczywistości rozszerzonej są aktualizowane w całym przedsiębiorstwie jednym kliknięciem. Połączone systemy aktualizują się jednocześnie, zapewniając brak luk w informacjach. Ponadto cyfrowe instrukcje pracy zapewniają, że informacje są takie same na każdym stanowisku.

2. Cyfrowe instrukcje pracy

Podobnie, instrukcje pracy AR prowadzą pracowników przez standaryzowane procesy. Zamiast czytać o trzech czynnościach jednocześnie, mając tylko jedno zdjęcie do ich zilustrowania, AR wyświetla instrukcje pracy bezpośrednio na powierzchnię roboczą, prowadząc pracowników krok po kroku. Dzięki temu cała uwaga skupia się na jakości tej jednej czynności, znacznie redukując czas, błędy i obciążenie poznawcze pracownika.

Ponadto, AR ułatwia tworzenie cyfrowych instrukcji pracy. Dodając wizualne i dźwiękowe wskazówki do poszczególnych kroków, potrzeba mniej tekstu. W systemach takich jak oprogramowanie AR LightGuide, dostępne są dodatkowe funkcje sensoryczne, takie jak wskazówki dźwiękowe, migające światła, animacje i filmy, które przyciągają uwagę do instrukcji. Wszystkie te funkcje można programować za pomocą interfejsu przeciągnij i upuść, skracając czas potrzebny na tworzenie instrukcji pracy dla procesów produkcyjnych i montażowych.

POWIĄZANE ARTYKUŁY:

Cyfrowe instrukcje pracy wyjaśnione: Kompletny przewodnik

6 Wskazówek dotyczących tworzenia praktycznych instrukcji pracy

3. Wariantowość produktu

Po utworzeniu instrukcji pracy, są one dodawane do indeksu programów dostępnych w każdym systemie AR. Dzięki dostępności więcej niż jednego procesu w systemie, pracownicy mogą szybko i wygodnie dostosować się do wariantowości produktu. Jedno skanowanie kodu kreskowego pozwala oprogramowaniu AR połączonemu z systemem MES lub PLC przedsiębiorstwa rozpoznać nową część i automatycznie wywołać odpowiednie instrukcje pracy.

4. Zapewnienie jakości

Inspekcja i weryfikacja są niezwykle ważne dla zapewnienia jakości. Jednakże, nadal często zdarza się, że inspekcje odbywają się dopiero na końcu procesu. Dzięki wspomaganym rozwiązaniom AR, instrukcje pracy mogą uwzględniać szybkie inspekcje na każdym etapie, nie wpływając negatywnie na czas cyklu.

Oprogramowanie AR LightGuide integruje się nawet z kamerami wizyjnymi 3D i uczeniem maszynowym w celu identyfikacji błędów, takich jak prawidłowy moment obrotowy, właściwe ułożenie przewodów i liczenie na podstawie typu części. Przechowuje wszystkie informacje z inspekcji — wraz ze wszystkimi danymi procesowymi — a nawet dodaje migawki dla dodatkowej pewności. Ponadto oprogramowanie LightGuide AR zawiera strukturę kroków No Fault Forward. Oznacza to, że pracownik nie może przejść do następnego kroku, dopóki nie będzie absolutnie pewien, że bieżący jest poprawny.

5. Ergonomia

Ponieważ rzeczywistość rozszerzona wyświetla cyfrowe nakładki na otaczające Cię powierzchnie, może dostosować się do Twoich potrzeb. Nie każdy pracuje w tym samym środowisku. Potrzebne są dostosowania do rodzaju wykonywanej pracy, miejsca jej wykonywania i ilości wykonywanej pracy w danym czasie. W ergonomii są one definiowane jako potrzeby fizyczne, poznawcze i organizacyjne. Łącznie, ergonomia w dużej mierze wpływa na sposób, w jaki pracownicy wchodzą w interakcje ze swoją pracą.

Cyfrowe instrukcje pracy AR są konfigurowalne. Gdy trzeba wprowadzić zmiany w celu dostosowania do pracowników, można to zrobić w ciągu kilku minut. Ponadto cyfrowe instrukcje pracy mogą oferować tekst w wielu językach. Chociaż elementy wizualne i dźwiękowe sprawiają, że niewiele tekstu jest potrzebne — automatycznie redukując bariery językowe — dodane przyciski mogą sprawić, że zmiana opcji językowych będzie natychmiastowa.

POWIĄZANY ARTYKUŁ: Czym jest ergonomia?

6. Dane i analityka procesów manualnych

Wzrost automatyzacji doprowadził również do wzrostu dostępnych danych procesowych. Jednak procesy manualne są nadal istotne, a producenci rzadko agregują z nich nowe dane. Rozszerzenie sprawia, że oba procesy współpracują ze sobą.

Technologia AR umożliwia producentom dostęp do danych procesów manualnych i zautomatyzowanych jednocześnie. Nadal zbiera czasy cykli i defekty, ale dodaje bardziej szczegółowe punkty odniesienia. Na przykład, rozszerzone instrukcje pracy śledzą czasy kroków, dokładne działania, które doprowadziły do defektu, oraz metryki operacyjne w czasie rzeczywistym. Łącznie, te dodatkowe dane manualne zapewniają szerszy obraz funkcjonalności fabryki, pokazując dokładnie, kiedy i gdzie występują problemy.

POWIĄZANY ARTYKUŁ: Narzędzie analityczne AR, które sprawia, że dane produkcyjne są bardziej dostępne

Branże produkcyjne korzystające z rzeczywistości rozszerzonej

Producenci w różnych branżach na całym świecie inwestują w rozwiązania AR. Chociaż stoją przed różnymi wyzwaniami, AR jest wystarczająco wszechstronna, aby rozwiązać każde z nich i zapewnić dodatkowe korzyści.

Oto spojrzenie na to, jak wiodący producenci wykorzystują rzeczywistość rozszerzoną do zwiększania efektywności operacyjnej.

1. Produkcja motoryzacyjna

Niedopowiedzeniem byłoby stwierdzenie, że w produkcji motoryzacyjnej występuje zmienność. Sam Ford ma 41 różnych modeli pojazdów na całym świecie. A to nie obejmuje wariantów niektórych modeli, co może oznaczać, że istnieje do 15 różnych stylów dla modeli takich jak Ford Ranger. Do tego dochodzą wszystkie dostępne opcje kolorystyczne dla każdego modelu oraz indywidualne dostosowania…

Wszystkie te opcje oznaczają, że produkcja może szybko się zmieniać. W ciągu jednej godziny pracownicy mogą montować klamkę do Forda Rangera, a w następnej godzinie do Mustanga. Rzeczywistość rozszerzona ma zastosowanie w produkcji motoryzacyjnej, czyniąc te zmiany natychmiastowymi i wydajnymi, biorąc pod uwagę ekstremalną zmienność, którą muszą wytwarzać zarówno producenci OEM, jak i dostawcy niższego szczebla.

Doskonałym przypadkiem użycia do wizualizacji z AR w produkcji motoryzacyjnej jest montaż podsufitek. Gdy tak duża część zjeżdża z linii produkcyjnej, pracownik musi dokładnie wiedzieć, gdzie umieścić wyściółkę, klej, wiązkę przewodów i/lub inne komponenty. Często, aby dopasować się do modelu, nad którym pracują, te umiejscowienia muszą mieścić się w milimetrach.

Dzięki dodaniu cyfrowych instrukcji pracy pracownik otrzymuje dokładny szablon tego, co ma wyprodukować. Miejsca umieszczenia są odwzorowane na części, więc nie ma miejsca na domysły. Błędy są znacznie zredukowane, a produktywność i wydajność gwałtownie rosną.

POWIĄZANY ARTYKUŁ: 3 Zastosowania rzeczywistości rozszerzonej w produkcji motoryzacyjnej

2. Produkcja lotnicza i obronna

W przemyśle lotniczym i obronnym jakość jest kluczowa. Produkty wymagają 100% gwarancji, że są prawidłowo zmontowane, nawet jeśli zmniejsza to przepustowość. Pomyśl o tym, byłbyś skłonny poczekać, aby wsiąść do samolotu, co do którego masz pewność, że nie brakuje mu śrub.

Ironicznie, pomimo innowacyjnych technologii w produktach lotniczych i obronnych, sama branża pozostaje w tyle. Często te fabryki nadal funkcjonują w oparciu o ustne i pisemne instrukcje pracy. Posiadanie wiedzy plemiennej jest siłą. Jednakże, wzrost zjawiska wielkiej rezygnacji znacząco zwiększa lukę kompetencyjną w tej branży.

Zastosowania rzeczywistości rozszerzonej obejmują produkcję lotniczą i obronną, poprzez zapewnienie jakości oraz standaryzację i digitalizację instrukcji pracy. Kroki oprogramowania LightGuide AR w systemie No Fault Forward zapewniają dodatkową metodę potwierdzenia, upewniając się, że pracownik nie może przejść dalej, dopóki kroki nie zostaną prawidłowo wykonane.

Dodatkowo, stosowanie zdigitalizowanych instrukcji pracy poprawia przepływ procesu. Przemysł lotniczy i obronny charakteryzuje się dużą zmiennością i długimi standardowymi czasami cyklu, a także korzysta z procesu przepływu pojedynczej sztuki. Oznacza to, że podzespoły są budowane na każdej stacji i przekazywane dalej, aż do ukończenia części. Dzięki instrukcjom pracy AR, pracownicy widzą instrukcje krok po kroku dokładnie tam, gdzie ich potrzebują, i są potwierdzani na każdym etapie procesu, zapobiegając i eliminując błędy.

Instrukcje pracy AR zapewniają również dodatkową, zaskakującą korzyść. Ponieważ oprogramowanie AR śledzi dane z procesów ręcznych, rejestruje migawki i punkty danych, które normalnie zostałyby utracone. W przemyśle lotniczym i obronnym ten „cyfrowy akt urodzenia” powstania części stanowi dodatkowe ubezpieczenie od odpowiedzialności.

POWIĄZANY ARTYKUŁ: Jak wdrożyć rzeczywistość rozszerzoną do kontroli jakości w produkcji lotniczej

3. Produkcja elektroniki

W produkcji elektroniki zarówno ilość, jak i jakość są kluczowe. Większość produkcji elektroniki nie jest faktycznie wykonywana przez marki widoczne na laptopach i smartfonach. W rzeczywistości jest ona realizowana przez producentów kontraktowych.

Ponieważ tak duża część pracy jest zlecana na zewnątrz, firmy produkujące elektronikę pod markami własnymi wymagają niezwykle niskich marginesów błędu, aby utrzymać relacje biznesowe (nawet 1-2%). Dlatego wykonawcy muszą zatrudniać pracowników, którzy szybko się uczą i pracują bezbłędnie. Jednakże w tej branży wskaźniki rotacji są ogromne. Utrudnia to zatrzymanie pracowników po ich zatrudnieniu i utrzymanie przez nich standardów fabrycznych.

Ponadto, branża elektroniczna stale się rozwija. Pomyśl o tym, ile nowych modeli smartfonów jest wprowadzanych na rynek rocznie. Teraz wyobraź sobie, ile razy instrukcje pracy muszą być aktualizowane w tym samym okresie.

Zatrzymywanie i przekwalifikowywanie pracowników utrzymuje producentów kontraktowych w chronicznym stanie niskiej produktywności. Na szczęście, instrukcje pracy wspomagane przez AR szkolą i przekwalifikowują w prosty, zwinny sposób. Systemy takie jak LightGuide AR zapewniają podwójne funkcje w tym celu, działając jako jednostka szkoleniowa, którą można włączyć do produkcji na hali fabrycznej. Wizualizuje instrukcje pracy, czyniąc je łatwiejszymi i szybszymi do zrozumienia. Wtedy pracownicy w trakcie szkolenia szybciej przyswajają procesy, ale bez błędów. Ponadto, jak wspomniano wcześniej, wiele programów może działać na jednym systemie, co czyni go elastycznym w przypadku zmienności.

POWIĄZANY ARTYKUŁ: 3 Wyzwania w produkcji elektroniki, które rozwiązuje rzeczywistość rozszerzona

4. Produkcja medyczna

Aby uzyskać zgodę FDA, producenci medyczni i farmaceutyczni muszą przestrzegać ścisłych standardowych procedur i metod weryfikacji. Integralność jest kluczowa. Niezależnie od tego, czy chodzi o kompletowanie zestawów, liczenie tabletek, czy przygotowanie do rozwoju leków, każdy proces musi zapewnić bezpieczeństwo operatora i użytkownika końcowego.

Aby zagwarantować bezpieczeństwo, producenci medyczni zwracają się ku weryfikacji za pomocą rzeczywistości rozszerzonej. Dodając czujniki 3D do oprogramowania LightGuide AR, producenci potwierdzają, że krok procesu – taki jak wybór pojemnika, z którego należy pobrać komponent, jakiego narzędzia użyć i gdzie komponent ma być umieszczony – jest wykonany prawidłowo. Walidację produktu można osiągnąć za pomocą precyzyjnych kamer wizyjnych i innych technologii czujników, aby potwierdzić, że produkt jest prawidłowo zmontowany, aż do ostatniej śruby lub wkrętu.

POWIĄZANY ARTYKUŁ: Kompletny przewodnik po rzeczywistości rozszerzonej dla produkcji medycznej

Rodzaje rzeczywistości rozszerzonej dla przemysłu wytwórczego

Obecnie istnieją trzy główne typy AR wykorzystywane do wspierania operacji produkcyjnych i montażowych. Każdy z nich zapewnia immersyjne doświadczenie, które usprawnia operacje. Jednak w zależności od środowiska i potrzeb fabryki, wiedza, który typ AR najlepiej pasuje do danej aplikacji, doprowadzi do największego sukcesu operacyjnego.

Rzeczywistość rozszerzona na tabletach dla przemysłu wytwórczego

Technologia AR na tabletach to połączenie tabletów i innych urządzeń przenośnych (takich jak smartfony), które prezentują instrukcje pracy za pośrednictwem aplikacji AR. Większość ludzi zna aplikacje AR w mediach społecznościowych, takie jak filtry Snapchata. Jednak tablety i telefony coraz częściej wkraczają do przemysłu w ciągu ostatnich kilku lat.

AR na tabletach jest szczególnie łatwy w użyciu. Większość ludzi jest zaznajomiona z technologią tabletów, co sprawia, że szkolenie jest proste i skraca czas uruchomienia.

Noszona rzeczywistość rozszerzona w przemyśle wytwórczym

Technologia noszonego AR projektuje nakładkę graficzną na otaczające środowisko za pośrednictwem okularów AR lub zestawu słuchawkowego. Większość ludzi jest zaznajomiona z inteligentnymi okularami AR, takimi jak Google Glass i Microsoft HoloLens. Działają one jako lekkie, bezobsługowe komputery do wyświetlania i przechowywania informacji.

W porównaniu do AR na tabletach, noszony AR jest popularnym wyborem w fabrykach ze względu na jego mobilność i dynamiczną grafikę.

Rozwiązania projekcyjnego AR dla produkcji

Projekcyjny AR wykorzystuje połączenie projektorów i czujników wizyjnych do wyświetlania wirtualnych, interaktywnych grafik krok po kroku na dowolnej powierzchni roboczej. Jest użyteczny w szerokim zakresie rozwiązań produkcyjnych, w tym montażu, kompletacji i pakowaniu części, testowaniu i inspekcji, szkoleniach i konserwacji.

Rzeczywistość rozszerzona oparta na projekcji jest najbardziej wszechstronnym ze wszystkich typów rzeczywistości rozszerzonej. Jest to najlepsze rozwiązanie AR dla wszystkich gałęzi przemysłu wytwórczego i zapewnia największe korzyści dla przedsiębiorstw.

POWIĄZANY ARTYKUŁ: Jak określić najlepszy typ rzeczywistości rozszerzonej dla Twojej fabryki

Przyszłość rzeczywistości rozszerzonej w przemyśle wytwórczym

Rzeczywistość rozszerzona jest już wiodącą technologią w przemyśle wytwórczym na całym świecie. A inwestycje będą tylko rosły. Szacuje się, że “Do 2025 roku... przemysłowy AR osiągnie wartość rynkową 70 miliardów dolarów.”

Rozszerzanie współpracy między człowiekiem a maszyną odblokowuje nowe metody łączenia naszych fabryk i interakcji z danymi. Przedsiębiorstwa w każdej branży czerpią korzyści z rozwiązań w zakresie szkoleń produkcyjnych, standaryzacji, optymalizacji i ogólnego dobrostanu pracowników.