Aj keď sa tento koncept môže zdať trochu futuristický, mnohé výskumné správy naznačujú, že veľké množstvo progresívnych priemyselných podnikov už testuje technológie virtuálnej, rozšírenej a zmiešanej reality vo svojich prevádzkach. Dôvodom je významný potenciál technológie pomôcť ľuďom robiť ich prácu lepšie a efektívnejšie. Trh zahŕňajúci virtuálnu realitu (VR), rozšírenú realitu (AR) a zmiešanú realitu (MR) sa neuveriteľné rozrástol. VR/AR/MR sa používajú v niekoľkých odvetviach a konceptoch, od výrobného priemyslu až po spotrebiteľov. Práve výrobný priemysel rozširuje realitu a ponúka pridanú hodnotu v nespočetných aplikáciách.

Čo je virtuálna realita?

Ako už názov napovedá, virtuálna realita má tendenciu zapojiť viac virtuálnej než skutočnej reality. Pojem opisuje trojrozmerné, počítačom generované prostredie, ktoré môže človek skúmať a s ktorým môže pracovať. Náhlavná súprava VR je v podstate displej pripevnený na hlavu s malou obrazovkou, ktorá úplne zakrýva oči používateľa, aby sa dosiahol úplne pohlcujúci zážitok. Vo väčšine aplikácií VR sa používateľ môže obzerať, pohybovať a dokonca interagovať s trojrozmerným, počítačom generovaným virtuálnym svetom. Je to najpôsobivejší typ technológie reality a v podstate umožňuje zažiť čokoľvek, kdekoľvek a kedykoľvek presvedčením ľudského mozgu, že je niekde inde. Táto technológia je v hernom svete veľmi populárna, ale získala si popularitu aj v priemysle, najmä pri školeniach personálu.

Čo je rozšírená realita?

Rozšírená realita (angl. Augmented reality, AR) používa počítačovú technológiu na rozšírenie používateľského prostredia v reálnom svete o digitálny obsah. Táto skúsenosť obohacuje skutočný svet o digitálne detaily, ako sú obrázky, text a animácie. Obvykle má používateľ k hlave pripevnený priehľadný displej, ktorý premieta obsah AR do jeho zorného poľa. Na vytvorenie efektov AR sa však môžu použiť aj ďalšie digitálne nástroje, smartfóny alebo tablety. To znamená, že používatelia AR nie sú izolovaní od skutočného sveta, stále môžu vidieť, čo sa deje pred nimi.

Rozšírená realita sa začala využívať v automobilovom priemysle a majitelia novších automobilov s ňou určite prišli do kontaktu. AR sa totiž vo veľkej miere používa s parkovacími kamerami v automobiloch. Väčšina parkovacích kamier pridáva na monitor vizuálne značky, ktoré pomáhajú určiť, kam smeruje auto počas parkovania. Ďalším príkladom by mohol byť displej heads up premietaný na čelné sklo vozidla, ktorý vodičovi poskytuje doplňujúce informácie o rýchlosti, otáčkach motora a spotrebe bez toho, aby sa pozrel na palubnú dosku.

Hoci rozšírená realita umožňuje prekrytie virtuálnych informácií s reálnym prostredím, používatelia s nimi nemôžu interagovať, ako by boli schopní v skutočnom živote. Táto schopnosť je vyhradená pre prostredie zmiešanej reality.

Čo je zmiešaná realita?

Zmiešaná realita (angl. Mixed reality, MR) je podobná rozšírenej realite v tom, že – ako už názov napovedá – ponúka kombináciu skutočného a virtuálneho sveta; ide však o krok ďalej tým, že bez problémov spája fyzický a digitálny obsah, udržuje prítomnosť používateľa v reálnom svete a zároveň mu umožňuje pracovať s virtuálnymi objektmi, čo v prípade AR nie je možné. Používatelia MR môžu podľa vybranej technológie od výrobcu používať špeciálne okuliare, slúchadlá, dokonca aj odolné prilby určené do nebezpečného prostredia.

Jedným z ľahko predstaviteľných príkladov je predaj nábytku. V súčasnosti existuje mnoho mobilných aplikácií MR, ktoré umožňujú používateľovi vizualizovať umiestnenie nábytku vo svojej domácnosti pred nákupom a bez nutnosti cestovať k predajcom nábytku. Používateľ aplikácie môže nábytok aj presúvať či otáčať a tak získať predstavu o tom, či sa mu to hodí alebo nie.

V súčasnosti je zmiešaná realita zameraná na akýkoľvek priemysel. Spoločnosti, ktoré ju prijímajú, zaznamenávajú zlepšenie času výroby aj zvýšenie kvality a efektívnosti.

Praktické prínosy VR/AR/MR

Možnosti využitia rozšírenej a zmiešanej reality sú nekonečné vzhľadom na potenciál týchto technológií. V ďalšej časti ponúkame príklady použitia.

Efektívna práca: Použitím aplikácií a technológií rozšírenej a zmiešanej reality vo výrobnej hale môžu technici pracovať rýchlejšie a efektívnejšie tým, že si prezerajú digitálne informácie prekryté s prostredím skutočného sveta. Vďaka tomu sú menej závislí od dokumentačných schém a namiesto toho dostávajú jasné pokyny prostredníctvom AR a MR týkajúce sa kontroly alebo montáže. Používanie aplikácií AR a MR v priemysle môže tiež zabezpečiť, aby sa údržba a produktivita mohli starostlivo monitorovať počas celého výrobného procesu. Problémy možno rýchlo diagnostikovať a vyriešiť v reálnom čase bez spomalenia výroby. AR sa tiež používa na porovnanie reálneho produktu s virtuálnou reprezentáciou, to znamená, že sa hotový produkt prekryje s digitálnou podobou produktu. Technici a dizajnéri tak majú možnosť rýchlo posúdiť kvalitu produktu a určiť nedostatky, čím sa zabráni vzniku problémov a úplnému spomaleniu alebo zastaveniu výroby.

Prístup k údajom v reálnom čase: Jednou z hlavných prekážok výrobného procesu je prístup k presným a aktuálnym údajom. Technici často musia prestať pracovať a sú nútení hľadať súčiastky, aktuálne informácie o procesných veličinách alebo plány či dokumentáciu v databáze. Vďaka AR však možno túto prekážku odstrániť, pretože dôležité informácie možno získať a zobraziť v reálnom čase bez narušenia toku výroby.

Školenia: AR sa tiež ukázala ako kľúčový nástroj pre školiace programy. Vďaka schopnosti AR vytvoriť efekt priehľadnosti a zlúčiť skutočný a virtuálny svet môže pomôcť zrealizovať interaktívne školenia. Kým smartfóny a tablety môžu vytvoriť jednoduché školiace postupy, pokročilé školiace programy vyžadujú sofistikovanejší hardvér, napríklad okuliare RealWear a Microsoft HoloLens. Školenie na pracovisku sa môže vykonávať s väčšou mierou slobody, bez strachu z chýb.

Vzdialená podpora: Takmer vo všetkých odvetviach existujú situácie, keď pracovníci potrebujú spolupracovať so vzdialeným expertom. Pomocou rozšírenej aj zmiešanej reality je to nad rámec obvyklých možností. Odborník je schopný sprevádzať pracovníka na diaľku a pomocou rôznych nástrojov AR môže zobrazovať pokyny, kresliť na obrazovku a to všetko v živom zornom poli používateľa.

Ochrana a bezpečnosť pri práci: Toto je ďalšia dôležitá oblasť, v ktorej môže byť AR užitočná tým, že zamestnancom ukazuje, aké sú potenciálne riziká alebo kde sú núdzové únikové cesty. Namiesto mapy budete mať teraz silnú vizuálnu pomôcku, ktorá vám ukáže bezpečnostné opatrenia v ich skutočnom prostredí, čo pomôže pracovníkom rýchlejšie konať v prípade núdze. Avšak nie vždy musí ísť o núdzový stav alebo evakuáciu priestorov, použitie AR je široké. AR sa využíva aj na navigáciu po priestoroch podniku a nasmerovanie ku konkrétnemu procesu či skladu.

Digitálne dvojča: V priemysle sa už dlhšie využíva digitálne dvojča na zobrazenie objektov v digitálnom formáte ešte pred samotnou realizáciou projektu. Je to tzv. kópia budúceho reálneho procesu alebo podniku v digitálnom svete. Tento spôsob umožňuje manipulovať so zariadeniami, kontrolovať proces výroby a predchádzať tak chybám pred samotnou realizáciou. Čoraz častejšie sa tak zmiešaná realita uvádza v súvislosti práve s digitálnym dvojčaťom. Digitálne dvojča je väčšinou zobrazované na obrazovke počítača, avšak pomocou zmiešanej reality a dostupnej technológie si možno nasadiť okuliare a sledovať digitálne dvojča priamo pri stavbe nového závodu alebo pri obnove súčasného zariadenia.

Prezentácia produktov: V neposlednom rade môžu AR a MR skutočne žiariť a byť veľkou pomocou pri marketingu a predaji. S AR môžete vytvoriť virtuálny showroom, kde môžu vaši klienti produkt vidieť. Môžete dokonca ukázať modely strojov, ktoré sú príliš veľké alebo drahé na demonštráciu.

Zmiešaná realita v praxi

BAE Systems pôsobí prevažne v oblasti obrany a ochrany ľudí, ale tiež vyrába batérie pre elektrické autobusy. Britská spoločnosť nedávno začala používať systém MR na zlepšenie kvality školení a produktivity týkajúcich sa manuálneho procesu výroby batérií. Pomocou samostatných MR okuliarov spoločnosti Microsoft Hololens môžu pracovníci závodu BAE premietať systematické pracovné pokyny založené na 3D obrázkoch vo svojom pracovnom priestore, čo pomáha pracovníkom v továrni vizualizovať všetky kroky v procese. Spoločnosť BAE tvrdí, že toto riešenie MR skrátilo výrobu batérie až o 40 %.

Ford bol jedným z prvých výrobcov automobilov, ktorý prijal MR, pričom jeho inžinieri a dizajnéri ju používajú v kombinácii s tradičnými hlinenými prototypmi a existujúcimi modelmi automobilov na vytváranie nových návrhov rýchlejšie a lacnejšie. Spoločnosť Ford používa okuliare Microsoft Hololens a vlastný softvér na vkladanie nových prvkov dizajnu do svojich modelov z hliny a do existujúcich automobilov, čo im umožňuje vizualizovať vzhľad každej zmeny. Krása tohto prístupu spočíva v tom, že MR vylučuje potrebu nových hlinených prototypov zakaždým, keď chcú dizajnéri preskúmať zmenu alebo funkciu dizajnu. Namiesto toho sa prototyp vozidla z hliny stáva základom nekonečného množstva nápadov na dizajn.

Rozšírená realita v praxi

Thyssenkrupp je nemecký oceliarsky a technologický podnik, ktorý používa rozšírenú realitu v závodoch. Tá napomáha pracovníkom identifikovať procesy a komponenty so zložitými technickými nastaveniami poskytovaním kontextových informácií v reálnom čase. Konkrétnejšie, AR sa používa na usmerňovanie technikov údržby cez veľké priemyselné zariadenia a pomáha im rýchlejšie nájsť a vyriešiť technické problémy.

Dnes možno vďaka termografickej technológii takmer presne kontrolovať rôzne systémy, turbíny, kompresory a ďalšie elektrické a mechanické zariadenia. Terénni technici môžu kontrolovať čerpadlá, ventily, akumulačné nádrže a motory, aby sa ubezpečili, že zariadenie je v dobre fungujúcom a bezpečnom stave. Okrem toho sú dnes termovízne kamery cenným spojencom pri ochrane zdravia v podnikoch. Rozšírená realita Space1 pomáha technikom ešte viac. Termovízna kamera sa jednoducho pripojí k tabletu, smartfónu alebo k okuliarom rozšírenej reality a následne technikovi umožní vidieť kritické miesta priamo počas kontroly závodu.

Vzdelávanie zamestnancov pomocou VR v spoločnosti Slovnaft, a. s.

Rafinérska spoločnosť Slovnaft spracuje ročne okolo šesť miliónov ton ropy. Na takéto spracovanie množstva ropy treba desaťtisíce zariadení. „Niektoré zariadenia sú jednoduchšie, niektoré zložitejšie. A práve kvôli tým zložitejším sme sa rozhodli ponúknuť zamestnancom niečo iné ako obyčajný manuál od výrobcu, ktorý existuje v papierovej podobe a je troška chaotický a problematický práve v situácii, keď je možno viac stresu, keď treba niečo rýchlo odstaviť alebo spustiť. Tam nie je priestor na chyby,“ objasnil Ing. Dávid Ondruš zo spoločnosti Slovnaft, a. s., na vedecko-technologickom festivale IXPO.

Virtuálna realita v rafinérskej spoločnosti má dva módy, školiaci a testovací, kde možno vyskúšať zamestnancov, či sa naučili dobre postup ovládania jednotlivých procesov. „Výhodou VR je vyškoliť sa ešte pred samotnou inštaláciou nového zariadenia. To znamená, že keď už niečo nainštalujeme a potrebujeme to prevádzkovať, zamestnanci sú už vyškolení. Platí to aj pre situáciu, keď chceme v existujúcej prevádzke niečo nové dobudovať, zistiť, ako by to vyzeralo, ako by sa to ovládalo a podobne.“

Moderné technológie môžu spôsobovať problémy pri ich implementácii hlavne staršej generácii. „Osobne som bol trošku skeptický, keď som sa prvýkrát postavil pred zamestnancov s nápadom využiť VR, pretože u nás pracuje väčšinou staršia generácia, ktorá nie je úplne stotožnená s IT novinkami. A práve tí to prijali úplne bez problémov, pričom zdôraznili, že keď niekoho školia, nie je tam hluk, a proces školenia neovplyvňujú nepriaznivé poveternostné podmienky. To všetko je vo VR eliminované,“ približuje D. Ondruš.

Zdroj

[1] Shoker, I.: Augmented Reality for Industry. ARC Advisory Group. [online]. Publikované 31. 3. 2020. Citované 7. 7. 2020. Dostupné na: https://www.arcweb.com/blog/augmented-reality-industry.

[2] Build a Better Future with Augmented Reality for Manufacturing. Immersive Learning News. [online]. Publikované 2. 3. 2020. Citované 7. 7. 2020. Dostupné na: https://www.immersivelearning.news/2020/03/02/build-a-better-future-with-augmented-reality-for-manufacturing/.

[3] Almagor, A.: How Can Mixed Reality Fit into Production? Industry Week. [online]. Publikované 26. 2. 2020. Citované 7. 7. 2020. Dostupné na: https://www.industryweek.com/technology-and-iiot/article/21124167/how-can-mixed-reality-fit-into-production.

[4] Shavel, T.: MR is Leaving AR in the Dust: So Say These Mixed Reality Examples. Iflexion. [online]. Publikované 4. 3. 2020. Citované 7. 7. 2020. Dostupné na: https://www.iflexion.com/blog/mixed-reality-examples.

[5] Thermal technology to support inspection activities. Space1 Augmented Collaboration. [online]. Publikované 15. 6. 2020. Citované 7. 7. 2020. Dostupné na: https://space1.it/en/thermal-security-technology-to-support-inspection-activities/.