Les fabricants sont-ils prêts pour la XR ? Guide sur la RV, la RA et la RM

Considérez comment les téléphones portables et Internet ont redéfini la communication, l'éducation et le divertissement, sans parler de la fabrication. Les technologies XR, comprenant la réalité virtuelle (RV), la réalité augmentée (RA) et la réalité mixte (RM), opèrent ces mêmes changements fondamentaux. Les trois sont des technologies complémentaires ; toutes ont des cas d'utilisation différents.

Cet article est une synthèse d'un webinaire délivré par Tooling U-SME pour aider les fabricants à mieux comprendre ces tendances. Intitulé « Solutions de formation en réalité virtuelle, augmentée et mixte dans la fabrication », le webinaire était animé par Vijayanandraj Vaiyapuri Ramalingam, Ph.D, SiFy Technologies North America Corp. ; Dmitry Kopytin, BMW ; et Chad Schron, Tooling U-SME.

Que signifient ces termes ?

Avant de plonger dans les cas d'utilisation, clarifions quelques termes. La réalité virtuelle signifie une immersion complète dans un environnement RV. Les lunettes/casques peuvent être filaires ou sans fil. Filaire signifie connexion à un PC haut de gamme offrant des résolutions et vitesses de traitement supérieures par rapport au sans fil, qui coûtent généralement moins cher. Les appareils incluent HTC-VIVE, Oculus RIFT/Quest et Samsung Gear, pour n'en citer que quelques-uns.

Avec la réalité augmentée, vous superposez du contenu numérique, tel que des images, vidéos ou autres données, sur le monde réel. Pensez à Pokémon Go. La réalité augmentée peut se faire sur un appareil que vous avez déjà, comme un téléphone ou une tablette. Des lunettes intelligentes et différents casques sont disponibles. De nombreuses applications existent.

Similaire à la RA, la réalité mixte implique la superposition de différents éléments numériques sur le monde réel. La différence est que vous pouvez interagir avec ces éléments numériques. Pensez aux instructions de travail virtuelles, ou à la superposition d'outils sur divers types de processus.

La XR dans la formation

Les technologies XR existent dans la formation depuis longtemps, mais les seuls domaines qui pouvaient se les permettre étaient le militaire et la santé. Les économies d'échelle baissent maintenant, faisant des technologies XR un pilier de la stratégie de fabrication intelligente. Les technologies XR apparaissent dans la production manufacturière, ainsi que dans la formation. Une raison convaincante pour la formation assistée par XR est la rétention. La recherche montre que l'utilisation des technologies XR, la réalité virtuelle en particulier, entraîne un degré de rétention du contenu bien plus élevé.

C'est aussi très attractif pour cette génération montante de fabricants. Les natifs numériques ayant grandi avec Internet et les jeux immersifs sont enthousiasmés par les technologies XR dans une solution d'apprentissage mixte. En résumé, coûts plus bas, compréhension plus rapide, productivité accrue et économies recommandent les technologies XR dans les opérations de fabrication.

Quand on parle d'Industrie 4.0, l'automatisation est généralement le sujet. Un autre point puissant est l'augmentation, ou quand les humains travaillent avec la technologie pour rendre les tâches plus productives. La XR fait exactement cela. Jusqu'à 30 % du temps de travail dans la fabrication peut être augmenté par la réalité étendue. Comment les décideurs réagissent-ils ?

Selon une enquête de septembre 2020 du Forum économique mondial, plus de la moitié des répondants de la fabrication dans le monde (54 %) ont déclaré être susceptibles d'adopter et de développer des stratégies XR d'ici 2025. Interrogés sur la façon dont l'adoption de la XR pourrait aider à répondre à la crise du COVID, la réponse principale citée par 80 % des répondants de la fabrication était de fournir plus d'opportunités de travail à distance. Venaient ensuite l'accélération de la numérisation des processus de travail (77 %), l'accélération de l'automatisation des tâches (54,3 %) et la requalification/perfectionnement de la main-d'œuvre (40 %).

En résumé, les personnes, les processus et le produit forment les trois piliers de l'adoption de la XR dans la fabrication. La XR vise à permettre à la fabrication de travailler plus efficacement, en toute sécurité et avec précision.

La RV montre déjà un avantage majeur dans la formation, particulièrement pour les opérations complexes. Un domaine central de formation que la XR améliore est le comportement et la culture de base en matière de sécurité. Les principes de sécurité OSHA, la sécurité des échelles, ou peut-être aider les gens à naviguer dans des espaces confinés pourraient être là où le réalisme immersif brille. Avec la XR, vous pourrez également former à distance. Par exemple, si l'opérateur est sur le shop floor, il peut relayer en direct ce qu'il voit à des stagiaires hors site.

L'haptique en RV est encore en évolution, mais le potentiel du retour tactile dans la formation est élevé. Les méthodes d'usinage pratiques, l'assemblage tactile et le support de maintenance sont des domaines opérationnels qui pourraient en bénéficier.

Meilleures pratiques en XR

Dans la définition de stratégies XR pour une organisation de fabrication, vient d'abord la vision. Gardez toujours à l'esprit où vous investissez, que ce soit dans les personnes, le produit ou le processus. Les politiques IT changeront et évolueront également. D'un point de vue XR, que voulez-vous faire, quel type de données et combien allez-vous collecter ? La portabilité, la confidentialité et la cybersécurité doivent toutes être abordées. D'un point de vue technologique, il y a beaucoup d'appareils et de technologies sur le marché. Les exigences métier doivent être bien définies pour aligner les choix XR les plus efficaces.

Il y a des cas qui fonctionnent pour la RV, et des cas d'utilisation plus adaptés à la RA. En évaluant le risque d'adoption, vous devez être très clair sur le résultat souhaité et les facteurs de risque impliqués. L'âge pourrait être un tel facteur ; le partage des appareils pourrait en être un autre.

Une évaluation franche de la préparation du lieu de travail est une autre exigence. Votre infrastructure de lieu de travail est-elle prête pour des solutions basées sur la XR ? Pouvez-vous dédier assez d'espace physique ? Vos gens sont-ils à bord ? Toute technologie de première génération aura des problèmes de jeunesse. Éduquer vos gens est essentiel pour qu'ils soient préparés. Commencer petit et passer d'une preuve de concept à l'échelle est souvent la meilleure façon. Tirez parti de toutes les ressources internes, telles que la programmation et la modélisation 3D, et vous constaterez que le développement des technologies RV et RA devient plus facile et plus convivial.

Pensez de manière holistique à la façon dont une solution XR s'intègre à vos autres systèmes, tels que l'ERP, les rapports qualité ou votre système de gestion de l'apprentissage. Avoir une vision, établir des métriques et calculer le retour sur investissement fera passer votre stratégie d'implémentation XR au niveau supérieur.

L'immersion XR chez BMW

En matière de XR dans la fabrication et la formation, même les fabricants les plus éminents au monde font face aux mêmes problèmes que les opérations plus petites. L'usine de BMW à Greer, Caroline du Sud, faisait face à des coûts de formation croissants et avait besoin d'incorporer du nouveau contenu pour attirer de jeunes associés de fabrication.

Il y a environ trois ans, l'entreprise a constitué une équipe de développement de projet et a décidé de découvrir le monde de la RV avec deux vidéos à 360 degrés. Connues dans l'immobilier, les vidéos à 360 permettent aux utilisateurs de s'immerger dans un espace. Sans pouvoir manipuler d'objets, les utilisateurs peuvent observer et apprendre de l'environnement.

Après un peu plus d'un an, BMW a rapporté ce qu'elle a appelé de grands résultats : « Ça clique vraiment », a dit Kopytin. « Nous voyons les associés réellement participer et parcourir les modules, identifier les choses beaucoup plus vite. »

En revenant et en refaisant la formation sur les modules suivants, BMW a vu une progression continue : les gens capturaient ce qui leur était délivré en XR.

En partant de l'intégration de vidéos à 360, BMW a commencé à s'étendre vers ce qu'elle a appelé la prochaine phase de la RV : la conception et l'utilisation d'espaces virtuels. Elle est devenue un testeur bêta pour l'effort de développement de laboratoires de fabrication virtuels de Tooling U-SME.

Selon Kopytin : « Si vous pouvez imaginer un associé essayant de faire un test de connecteur ou un test d'ajustement, vous devriez avoir plusieurs machines et un énorme centre de formation pour de grandes classes. Mais si vous utilisez un espace virtuel, vous pouvez avoir une classe de stagiaires avec plusieurs d'entre eux dans une expérience de réalité virtuelle faisant la même activité. »

Vient ensuite la superposition en RA et la combinaison avec la réalité mixte. BMW a exploré comment elle pourrait faire des instructions de travail et rendre les tâches plus faciles.

« Nous voulons pouvoir interagir avec les associés et interagir avec les stagiaires, car l'objectif ultime est de délivrer de futurs associés qualifiés, pour leur permettre de s'immerger dans la formation et de comprendre pleinement le sujet, sous quelque forme qu'il soit présenté », a conclu Kopytin.

Pour plus d'informations sur Tooling U-SME et l'accès à ce webinaire en particulier, allez sur www.toolingu.com/resources/Watch-and-Listen et cherchez Virtual, Augmented And Mixed Reality In Manufacturing Training Solutions.