AR, podobnie jak AI, ma wiele zastosowań. Połączenie świata realnego oraz rzeczywistości wirtualnej umożliwia w istocie swobodę ruchów w trzech wymiarach. To dzięki temu można wnikać w głąb struktur wewnętrznych konkretnych elementów, w tym także tych związanych z działalnością produkcyjną, np. maszyn czy narzędzi. Można również odpowiednio nawigować środkami transportu czy prowadzić poszczególne procesy, np. kompletację czy komisjonowanie (pracownik zaopatrzony w specjalne okulary wciąż postrzega świat zewnętrzny, ale sterowane przy wykorzystaniu wewnętrznego komputera okulary rozszerzają go o treści wirtualne). – Pracownik przemieszcza się pomiędzy regałami bez żadnej kartki czy terminalu. Szybko i bezbłędnie znajduje konkretne produkty, jak gdyby były one specjalnie oznaczone. Ale w magazynie nie widać nic nadzwyczajnego. Inni ludzie w pomieszczeniu widzą tylko produkty na regałach, podczas gdy przed oczyma pracownika przed właściwym miejscem na regale powstaje wyraźny, świecący znak oraz cyfry. Spojrzenie w tę dodatkową, wirtualną rzeczywistość umożliwiają pracownikowi właśnie okulary, które ma na głowie – tłumaczył swego czasu na naszych łamach Bogusław Gnat (Luca Systemy Logistyczne). W firmie Trasko nie mają wątpliwości, że rozwój AR będzie szybki, a napędzać go będą postępy w technologii, takie jak ulepszone algorytmy śledzenia i interfejsy użytkownika oraz integracja właśnie ze sztuczną inteligencją i Internetem Rzeczy (IoT).

Na początek – AI

Kazimierz Mucha, Dyrektor Produkcji, CPP PREMA, podkreśla, że branża produkcyjna jest wysoce podatna na stosowanie rozwiązań z zakresu sztucznej inteligencji. Zaznacza, że automatyzacja procesów produkcyjnych od lat jest integralną częścią przemysłu, co tworzy solidne fundamenty do implementacji bardziej zaawansowanych technologii, takich jak właśnie AI. Firmy produkcyjne stale dążą do zwiększenia efektywności, redukcji kosztów i minimalizacji przestojów, a AI oferuje narzędzia do osiągnięcia tych celów poprzez optymalizację procesów, przewidywanie awarii oraz automatyzację rutynowych zadań. – Technologie AI mogą znacząco zwiększyć efektywność operacyjną poprzez analizę ogromnych ilości danych produkcyjnych w czasie rzeczywistym. AI jest wykorzystywana do przewidywania awarii maszyn, optymalizacji harmonogramów produkcji oraz automatyzacji kontroli jakości. Przykłady zastosowań obejmują systemy monitorowania stanu maszyn, które za pomocą algorytmów uczenia maszynowego identyfikują anomalie i przewidują potencjalne awarie, zanim te wystąpią – dodaje K. Mucha.

Z kolei Marek Drewniak, Kierownik Sekcji Badań i Rozwoju w Dziale Automatyki, AIUT, zastrzega, że polski rynek jest ostrożny w zakresie wdrażania innowacji, co wynika z wielu aspektów. Niezmiennie najważniejszy jest ten ekonomiczny. Wdrożenia nowych rozwiązań muszą mieć swoje finansowe uzasadnienie, w przemyśle na doskonalenie procesów gotowi są najwięksi i to od nich zaczyna się proces przemian. – Polscy przedsiębiorcy wciąż większym zaufaniem darzą dojrzałe technologicznie, znane rozwiązania. Oczywiście zaufanie do szeroko pojętych innowacji rośnie, jednak wolniej niż np. na rynku amerykańskim. W tym zakresie bardzo wiele zależy też od dostawcy technologii i jego odpowiedzialnego podejścia do realizowanych usług oraz zapewnienia długofalowego wsparcia. Dlatego nasz model współpracy z klientem zakłada wspieranie i kierunkowanie inwestycji, istotny jest przy tym dialog techniczny, słuchanie potrzeb firmy i prowadzenie wnikliwej analizy procesów przemysłowych. Dopiero po tym etapie następuje proces projektowania rozwiązania, które musi odpowiadać na indywidualne potrzeby przedsiębiorstwa. Rozwiązania muszą być zaprojektowane tak, aby można je było łatwo wdrażać i skalować w celu spełnienia różnych potrzeb – zaznacza M. Drewniak.

Funkcjonalności AR rosną

Branża wytwórcza na świecie wykorzystuje już AR lub jej elementy w celu zarządzania produkcją na odległość, ograniczenia przestojów sprzętu, wykrywania defektów produkcyjnych, szkoleń. Ale tych funkcji może być więcej. K. Mucha (CPP PREMA) w przyszłości spodziewa się wielu usprawnień w zarządzaniu produkcją opartych o AR. Technologie AR będą też – jego zdaniem – coraz bardziej zintegrowane z innymi systemami produkcyjnymi, co pozwoli na lepszą koordynację i zarządzanie procesami. AR będzie wykorzystywana do bardziej zaawansowanego monitorowania i diagnostyki maszyn w czasie rzeczywistym, co umożliwi natychmiastowe reagowanie na pojawiające się problemy. – Ponadto rozwój wirtualnych bliźniaków (digital twins) pozwoli na dokładne modelowanie i symulowanie procesów produkcyjnych. Wirtualne bliźniaki mogą być używane do testowania zmian w procesach produkcyjnych w wirtualnym środowisku przed ich wdrożeniem w rzeczywistości, co zmniejsza ryzyko i koszty związane z eksperymentami na rzeczywistej linii produkcyjnej – dodaje K. Mucha, zastrzegając, że kolejnym obszarem rozwoju jest personalizacja szkoleń z użyciem AR. Podkreśla, że dzięki AR szkolenia mogą być dostosowane do indywidualnych potrzeb pracowników, oferując interaktywne i immersyjne doświadczenia, które zwiększają efektywność nauki. Możliwość symulacji złożonych scenariuszy produkcyjnych w środowisku wirtualnym pozwoli w rezultacie na lepsze przygotowanie pracowników do rzeczywistych sytuacji.

Również w Vobacom wskazują na możliwość zastosowania AR w szkoleniach i wdrażaniu nowych pracowników (możliwość wizualizacji trójwymiarowej pozwala na adekwatne przedstawienie skomplikowanych zagadnień, np. działania maszyn znajdujących się w hali produkcyjnej). – Kolejnym obszarem, w którym można wykorzystać rozszerzoną rzeczywistość, jest konserwacja i naprawa sprzętu produkcyjnego. AR może służyć do dostarczania technikom informacji i wskazówek w czasie rzeczywistym w celu rozwiązywania problemów i naprawy sprzętu. Ponadto dzięki możliwości pracy zdalnej technik–ekspert może się znajdować w dowolnym miejscu na świecie, co pozwala na znaczne obniżenie kosztów konserwacji i przyśpieszenie procesu naprawy – podkreślają w Vobacom, wspominając też o kontroli jakości, bowiem rozszerzoną rzeczywistość można wykorzystać do nakładania wirtualnych instrukcji i informacji na obiekty fizyczne, co pozwala na wydajniejsze i dokładniejsze procesy kontroli jakości. Ponadto projektowanie i prototypowanie w AR mogą służyć do wizualizacji oraz testowania projektów produktów w rzeczywistych środowiskach, zmniejszając zapotrzebowanie na fizyczne prototypy i umożliwiając szybsze interakcje.

– Innowacyjne wykorzystanie AR w produkcji obejmuje integrację z systemami Internetu Rzeczy (IoT), co umożliwia śledzenie i optymalizację procesów produkcyjnych w czasie rzeczywistym. Przykładem może być monitorowanie stanu maszyn i ostrzeganie o potrzebie konserwacji przed wystąpieniem awarii. Ponadto AR oferuje możliwość wirtualnej współpracy, gdzie eksperci z różnych części świata mogą współpracować nad wspólnym projektem produkcyjnym – zaznaczają w Trasko Automatyka.

Kluczowe obszary

W Polsce technologie AR są już stosowane w kilku kluczowych obszarach zarządzania produkcją, np. do monitorowania linii produkcyjnych, co umożliwia szybkie wykrywanie i eliminację defektów. K. Mucha (CPP PREMA) wyjaśnia, że systemy AR mogą nakładać warstwę informacji na rzeczywiste obrazy maszyn, co pozwala operatorom na szybkie zidentyfikowanie problemów i podjęcie odpowiednich działań. –Ważnym obszarem jest szkolenie pracowników. AR umożliwia tworzenie interaktywnych programów szkoleniowych, które są bardziej angażujące i efektywne niż tradycyjne metody. Pracownicy mogą ćwiczyć obsługę maszyn oraz przeprowadzanie konserwacji w wirtualnym środowisku, co zmniejsza ryzyko błędów i zwiększa ich kompetencje – wyjaśnia nasz rozmówca zaznaczając, iż implementacja AR w produkcji przynosi szereg korzyści biznesowych. Przede wszystkim zwiększa efektywność operacyjną dzięki szybszemu wykrywaniu i usuwaniu defektów oraz optymalizacji procesów. Redukcja przestojów i szybsze naprawy prowadzą do obniżenia kosztów operacyjnych. Poprawa jakości produktów dzięki lepszej kontroli jakości przekłada się z kolei na satysfakcję klientów i mniejszą liczbę reklamacji. – Interaktywne i immersyjne szkolenia zwiększają także umiejętności pracowników, co prowadzi do większej produktywności i mniejszej liczby błędów – dodaje K. Mucha.

Co do tego, że technologia AR ma potencjał do usprawniania zarządzania produkcją, nie ma również wątpliwości M. Drewniak (AIUT), czego dowodem są obecne zastosowania, np. w procesach projektowania i symulowania składowych mechaniki oraz w logistyce. Może też ułatwiać montaż lub kontrolę jakości produktów. Zdaniem naszego rozmówcy rozwiązania wykorzystujące augmented reality pozwalają też cyfrowo odwzorować dane środowisko pracy. – To technologia, która wspomaga realizację zdalnych wdrożeń u klientów oraz pracę załogi. AR jest stosowana m.in. jako wsparcie zdalnego uruchomienia, w projektowaniu i prezentacji produktów, ale również jako rozwiązanie wspomagające szkolenia załogi, przeprowadzanie różnego typu inspekcji lub jako wsparcie przy skomplikowanym montażu czy konserwacji maszyn. AR w czasie rzeczywistym ułatwia wykonanie skomplikowanych uruchomień lub diagnostyki, podpowiadając kolejne kroki do osiągnięcia celu. Osoby korzystające z rozwiązań AR mogą łatwiej zorientować się np. w budowie urządzeń, planach budynku czy procedurach bezpieczeństwa – mówi M. Drewniak, dodając, że dzięki goglom lub innym rodzajom urządzeń przystosowanym do swobodnego noszenia na głowie można szkolić lub instruować ludzi w czasie rzeczywistym, a to otwiera nowe możliwości w podejściu do realizacji pracy i wdrożeń u klienta. Jednak warunkiem szerokiego wykorzystania technologii AR będzie również ergonomia samych urządzeń (ciężki lub niewygodny sprzęt może stanowić hamulec wdrożeniowy dla tego typu rozwiązań). Według przedstawiciela firmy AIUT można jednak założyć, że zmiany w tym zakresie są kwestią czasu. Nie jest też wykluczone to, że zamiast gogli na szeroką skalę będą wykorzystywane po prostu smartfony i tablety.

Źródło: AdobeStock

W firmie ALEGER punktują kolejne korzyści wynikające z zastosowania rozwiązań z zakresu AR. Twierdzą, że liczbę przestojów można ograniczyć dziesięciokrotnie (dzięki okularom AR pracownicy szybko otrzymują zdalne wsparcie od techników i mogą sami rozwiązywać problemy z maszynami); oszczędności na kosztach podróży sięgać mogą 75%, co wynika z wykorzystania zdalnego wsparcia za pomocą aplikacji AR do uruchamiania, rozwiązywania problemów i szkolenia, a także o zmniejszenia o 90% błędów użytkownika (mapowanie przepływów pracy jako procesów cyfrowych; dzięki instrukcjom AR pracownicy unikają błędów i szybciej osiągają wyniki). Wszystko to razem może znacząco zwiększyć efektywność.

Pieniądze i nie tylko

AR przynosi korzyści, ale ma jednak określone wymagania, dotyczące np. pracowników. K. Mucha (CPP PREMA) właśnie brak wykwalifikowanej kadry, która mogłaby skutecznie prowadzić projekty związane z AR, uznaje za kluczowe wyzwanie. W Polsce, podobnie jak w wielu innych krajach, istnieje deficyt specjalistów posiadających doświadczenie w implementacji technologii AR w produkcji. Brak odpowiedniego szkolenia i wiedzy technicznej wśród pracowników może hamować implementację tych technologii. – Innym wyzwaniem są koszty wdrożenia. Inwestycje w sprzęt i oprogramowanie AR są wysokie, co może stanowić barierę dla wielu firm, zwłaszcza małych i średnich przedsiębiorstw. Ponadto integracja AR z istniejącymi systemami produkcyjnymi i IT może być skomplikowana i wymagać znacznych nakładów pracy i zasobów – mówi K. Mucha, który wspomina również o bezpieczeństwie danych (firmy muszą inwestować w odpowiednie środki ochrony, aby zabezpieczyć swoje dane i systemy), jak również o kulturze organizacyjnej. Zaznacza, że wprowadzenie nowych technologii wymaga akceptacji oraz wsparcia ze strony pracowników i kadry zarządzającej, a zmiana procesów, wprowadzenie nowych narzędzi może napotkać opór, co wymaga odpowiedniego zarządzania zmianą i edukacji.

Michał Jurczak

Ten i inne artykuły znajdziesz w czasopiśmie Kaizen – dostępnym w naszym sklepie