Zijn Fabrikanten Klaar voor XR? Een Gids voor VR, AR en MR

Overweeg hoe mobiele telefoons en het internet communicatie, onderwijs en entertainment herdefinieerden, niet te spreken over productie. XR-technologieën, bestaande uit virtuele realiteit (VR), augmented reality (AR) en mixed reality (MR) processen en apparatuur, maken dezelfde fundamentele verschuivingen. Alle drie zijn complementaire technologieën; alle hebben verschillende use cases.

Dit artikel is een synopsis van een webinar die Tooling U-SME afleverde om fabrikanten te helpen deze trends beter te begrijpen. Getiteld “Virtual, Augmented and Mixed Reality in Manufacturing Training Solutions,” werd de webinar gehost door Vijayanandraj Vaiyapuri Ramalingam, Ph.D, SiFy Technologies North America Corp.; Dmitry Kopytin, BMW; en Chad Schron, Tooling U-SME.

Wat Bedoelen We?

Voordat we in use cases duiken, laten we enkele termen verduidelijken. Virtuele realiteit betekent volledige immersie in een VR-omgeving. Brillen/headsets kunnen aangesloten (tethered) en los (untethered) zijn. Tethered betekent verbinding met een high-end PC die hogere resoluties en verwerkingsnelheden levert vergeleken met untethered, wat doorgaans tegen een lagere prijs komt. Apparaten zijn onder andere HTC-VIVE, Oculus RIFT/Quest en Samsung Gear.

Met augmented reality leg je digitale content, zoals afbeeldingen, video of andere data, over de echte wereld heen. Denk aan Pokémon Go. Augmented reality kan plaatsvinden op een apparaat dat je misschien al hebt, zoals een telefoon of tablet. Slimme brillen en verschillende headsets zijn beschikbaar. Veel verschillende applicaties bestaan.

Vergelijkbaar met AR, omvat mixed reality het over elkaar leggen van verschillende digitale elementen over de echte wereld. Het verschil is dat je met die digitale elementen kunt interacteren. Denk aan virtuele werkinstructies, of het overleggen van tools op diverse typen processen.

XR in Training

XR-technologieën bestaan al lang in training, maar de enige gebieden die ze zich konden permitteren waren het leger en de gezondheidszorg. Economies of scale dalen nu, waardoor XR-technologieën een pijler van slimme productiestrategie worden. XR-technologieën duiken op in productie, evenals in training. Een overtuigende reden voor XR-ondersteunde training is retentie. Onderzoek toont aan dat het gebruik van XR-technologieën, virtuele realiteit in het bijzonder, resulteert in een veel hogere graad van inhoudsretentie.

Het is ook erg aantrekkelijk voor die aankomende generatie fabrikanten. Digitale natuurkinderen die opgroeiden met het internet en immersive gaming zijn enthousiast over XR-technologieën in een blended learning oplossing. Samengevat: lagere kosten, snellere begrip, verhoogde productiviteit, en geld besparen recommanderen XR-technologieën in productie-operaties.

Als mensen spreken over Industrie 4.0, is automatisering meestal het onderwerp. Een ander krachtig punt is augmentatie, of wanneer mensen met technologie werken om taken productiever te maken. XR doet precies dat. Tot 30 procent van de werktijd in productie kan geaugmenteerd worden door extended reality. Hoe reageren beslissers?

Volgens een enquête van het World Economic Forum uit september 2020, rapporteerde meer dan de helft van de productie-respondenten wereldwijd (54 procent) waarschijnlijk XR-strategieën te adopteren en te ontwikkelen voor 2025. Gevraagd hoe XR-adoptie kan helpen reageren op de COVID-crisis, was de top-reactie geciteerd door 80 procent van de productie-respondenten het bieden van meer kansen om op afstand te werken. Andere waren het versnellen van de digitalisering van werkprocessen (77 procent), taakautomatisering versnellen (54,3 procent) en her-/opscholing van de werkgevers (40 procent).

In een notendop: mensen, processen en product vormen de drie pijlers van XR-adoptie in productie. XR gaat erom productie te maken om efficiënter, veiliger en nauwkeuriger te werken.

VR toont al een groot voordeel in training, met name in complexe operaties. Een kern traininggebied dat XR verbetert is basale veiligheidsgedrag en -cultuur. OSHA-veiligheidsprincipes, ladderveiligheid, of misschien mensen helpen zich in besloten ruimtes te orienteren, kunnen waar immersive realiteit schittert. Met XR zul je ook op afstand kunnen trainen. Bijvoorbeeld, als de operator op de werkvloer is, kan hij of zij live doorgeven wat ze zien naar offsite trainees.

VR-haptics evolueren nog, maar het potentieel van tactiele feedback in training is hoog. Hands-on bewerkingsmethoden, tactiele montage, en onderhoudsondersteuning zijn operationele gebieden die ervan kunnen profiteren.

Best Practices in XR

Bij het opstellen van XR-strategieën voor een productieorganisatie komt allereerst visie. Houd altijd in gedachten waar je in investeert, of het nu mensen, product of proces is. IT-beleidsregels zullen ook veranderen en evolueren. Vanuit een XR-perspectief, wat wil je doen, wat voor data en hoeveel ga je verzamelen? Draagbaarheid, privacy en cybersecurity moeten allemaal adresseren. Vanuit technologisch oogpunt zijn er veel apparaten en technologieën op de markt. Zakelijke eisen moeten goed gedefinieerd zijn om de meest effectieve XR-keuzes te lijnen.

Er zijn cases die voor VR werken, en er zijn use cases meer geschikt voor AR. Bij het evalueren van adoptierisico, moet je heel duidelijk zijn over het gewenste resultaat en de betrokken risicofactoren. Leeftijd kan zo een factor zijn; apparaten delen een andere.

Een eerlijke beoordeling van werkplek-klaarheid is een andere vereiste. Is je werkplek-infrastructuur klaar voor XR-gebaseerde oplossingen? Kun je voldoende fysieke ruimte wijden? Zijn je mensen aan boord? Elke first-generation technologie zal kinderziektes hebben. Je mensen opvoeden is essentieel om ze voor te bereiden. Klein beginnen en van een proof of concept naar schaal gaan is vaak de beste manier. Alle in-house bronnen benutten, zoals 3D-programmering en modellering, en je zult ontdekken dat het ontwikkelen van VR- en AR-technologieën makkelijker en vriendelijker wordt.

Denk holistisch over hoe een XR-oplossing integreert met je andere systemen, zoals ERP, kwaliteitsrapportage of je learning management system. Een visie hebben, metrics vastleggen en return on investment berekenen zal je XR-implementatiestrategie naar het volgende niveau tillen.

XR Dompelen bij BMW

Wat XR in productie en training betreft, zelfs de werelds toonaangevende fabrikanten worstelen met dezelfde issues als kleinere operaties. BMW’s faciliteit in Greer, S.C., werd geconfronteerd met stijgende trainingskosten en moest nieuwe content incorporeren die jonge productie-associates zou aantrekken.

Ongeveer drie jaar geleden bouwde het bedrijf een projectontwikkelteam en besloot de VR-wereld te ervaren met twee 360-graden video’s. Bekend in de vastgoedindustrie, laten 360-video’s gebruikers zich in een ruimte dompelen. Hoewel ze geen objecten kunnen manipuleren, kunnen ze observeren en leren van de omgeving.

Na iets meer dan een jaar rapporteerde BMW wat het grote resultaten noemde: “Het klikt echt,” zei Kopytin. “We zien associates daadwerkelijk deelnemen en door de modules gaan, dingen veel sneller identificeren.”

Terugkomen en herhalen van training op opvolgende modules, zag BMW voortgesette progressie dat mensen wat aan hen geleverd werd in XR, oppikten.

Vanaf het inbedden van 360-video’s, begon BMW uit te breiden naar wat het de volgende fase van VR noemde: virtuele ruimtes ontwerpen en benutten. Het werd een beta-tester voor Tooling U-SME’s virtuele productielabs-ontwikkelingsinspanning.

Volgens Kopytin: “Als je je kunt voorstellen dat een associate een connector-test of pasvormtest probeert te doen, zou je meerdere machines en een enorm trainingscentrum voor grote klassen nodig hebben. Maar als je een virtuele ruimte benut, kun je een klas trainees hebben met er verschillende in een virtuele realiteit ervaring die dezelfde activiteit uitvoeren.”

Vervolgens komt overlappen in AR en combineren met mixed reality. BMW onderzocht hoe het werkinstructies kon doen en banen makkelijker maken.

“We willen in staat zijn om te interacteren met associates en met de trainees, want het uiteindelijke doel is gekwalificeerde toekomstige associates te leveren, hen toe te laten zich in training te dompelen en het onderwerp volledig te begrijpen, in welke vorm het ook gepresenteerd wordt,” concludeerde Kopytin.

Voor meer informatie over Tool U-SME en toegang tot deze webinar in het bijzonder, ga naar www.toolingu.com/resources/Watch-and-Listen en zoek naar Virtual, Augmented And Mixed Reality In Manufacturing Training Solutions.