拡張現実とは
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旅行前にストリートビューサービスを利用して近所を知ったり、リビングで家具がどのようなものかを確認するためのインテリアデコレーションアプリを使ったことがあれば、すでに拡張現実（AR）を体験したことがあります。エンターテインメントでは、写真で人の姿を変えるフィルター、リアル空間と仮想空間を融合したゲーム、物理環境内に仮想キャラクターを配置するアプリのAR例が充実しています。
しかし、ビジネスの AR とは何でしょうか。これは、驚くべき革新的な方法で特定のビジネスニーズを満たすテクノロジーです。これは、インダストリー 4.0 の柱の 1 つでもあります。インダストリー 4.0 は、これまでの革命が過去何世紀にもわたって、ビジネスに変革をもたらしている第 4 の産業革命です。
拡張現実の定義
拡張現実は、コンピュータが生成する知覚情報によって現実世界を強化するインタラクティブなエクスペリエンスです。AR メガネなどのソフトウェア、アプリ、およびハードウェアを使用して、拡張現実はデジタルコンテンツを現実の環境とオブジェクトにオーバーレイします。 これにより、ユーザエクスペリエンスが強化され、即時の環境が、製造およびインダストリー 4.0 プロセスで特に価値のあるインタラクティブな学習環境に変換されます。これにより、産業ユーザは、作業するシステムやマシンとともに "1 つ" になり、人間の創意工夫や観察、創造性によってテクノロジーと IoT ネットワークを最適化および強化することができます。
拡張現実の仕組み
拡張現実は、デジタル情報を現実世界のオブジェクトに重ね合わせることで機能し、ユーザが物理世界とデジタル世界の両方と対話できる 3D エクスペリエンスを創出します。しかし、AR はサイロでは存在せず、存在することもできません。AR の真の価値は、ビッグデータから自動化されたロボットに至るまで、すべてを取り入れたクラウド接続型インダストリー 4.0 エコシステムに組み込まれています。
拡張現実プロセスの概要を以下に示します。
- スマートグラス、タブレット、スマートフォンなどのカメラを備えた AR 対応デバイスは、機械や倉庫のレイアウトなど、ユーザ周辺の物理オブジェクトまたは環境を特定するためにビデオフィードを解析します。
- クラウド内のオブジェクトの 3D デジタルレプリカであるデジタルツインにより、実際の環境と仮想環境が結び付けられます。物理オブジェクトおよびデジタルから情報を収集します。
- 拡張現実デバイスは、オブジェクトに関する情報をクラウドからダウンロードします。GPS、加速度計、向き、気圧センサーなどのマーカーまたはトラッカーを使用して、オブジェクトの上にデジタル情報を重ねて使用しています。これにより、パーツリアルなパーツデジタル3Dインターフェースが生まれます。
- 製品からリアルタイムでデータが流れるため、ユーザはタッチスクリーン、音声、またはジェスチャを使用してコマンドを移動してクラウドに送信することで、オブジェクトまたは環境を操作することができます。
混合現実とは何か、または拡張現実と仮想現実のどちらか。
拡張現実、仮想現実、混合現実の違いは微妙ですが、各タイプのテクノロジーは実世界と仮想世界の相互作用が異なります。
- 仮想現実: 仮想現実 (VR) は、現実世界から人々を削除し、ヘッドマウントディスプレイまたはヘッドセットを使用して仮想世界に完全に没頭します。そのイメージや音の仮想世界では、ユーザーはあらゆる方向に動き回り、物体を操作することができます。VR は、ヘルスケア、アーキテクチャ、教育でよく使用されます。
- 拡張現実: AR は、デジタル情報によって現実世界を拡張または拡張します。拡張現実アプリは、スマートフォンやタブレットなどのモバイルデバイスを介して動作しますが、製造および産業の設定では、ユーザが手が空いているとメリットがあります。AR エクスペリエンスへの最適なゲートウェイはメガネまたはヘッドセットです。
- 混合現実：MRは想像力と現実を融合させ、ユーザーが現実世界と仮想環境の両方を同時に見たり、対話したりできるようにしている。バーチャルビデオゲームをプレイしながら、リアルなコーヒーを飲み、ゲーム中のコーヒーの一部を想像上のキャラクターで提供することを考えてみましょう。現実を混ぜています。
拡張現実は、この画像に示すように、製品開発に多大な影響を及ぼす可能性がある臨場感のある情報エクスペリエンスをユーザに提供します。
拡張現実は、業界で何に使用されますか。
業界では、資産識別から現場のナレッジトランスファー、トレーニングまで、すべてに AR を使用することができます。人々の働き方を増強するために、仮想に物理機能を組み込むことで、拡張現実は、作業中の製品や機械、およびそれらを取り巻く世界について、より多くの情報やコンテキストを作業者に提供します。
AR は、通常、以下の領域で使用されます。
- デザインと製品開発：デザイナーや潜在ユーザーが歩き回り、あらゆる角度から検証できる仮想オブジェクトのプロトタイプが可能であることを想像してみては？拡張現実、デジタルツイン、IoT のおかげで、プロダクトデザイナーは、物理的な製造が行われる前に製品を生活、テスト、および調整することができます。
- 保守、運用管理、安全性： AR により、作業員は、やり取りしているあらゆる機械に関する情報を即座に得ることができます。最新のユーザーマニュアルにアクセスしたり、世界中のエキスパートとつながったりして、問題の評価や修復に役立てることができます。これにより、継続的な生産と中断のないパフォーマンスがサポートされます。
- 従業員とオペレーターのトレーニングと学習：拡張現実により、従業員は任意の機械や設備について「オンデマンド」でトレーニングを受けることができ、周囲を継続的な学習プラットフォームに変えることができます。また、従業員がスキルを磨きながら、生産性と安全性を高めることができる環境やシナリオも提供しています。
- 品質管理：AR を品質管理および保証に組み込むことで、生産時の不良を防ぎ、生産プロセスを最適化し、市場投入までの時間を短縮することができます。たとえば、AR メガネをかけている技術者は、製品コンポーネントに組み込まれた IoT センサーから情報を取得し、各部品に関する情報を生成して問題について警告することができます。
製造における拡張現実のメリット
多くの業種および製造業者は、生産ダウンタイムの短縮、問題の迅速な特定、およびプロセスの移動の維持によって業務効率を向上させるため、拡張現実を採用しています。
製造で拡張現実を採用する企業は、平均で 32% の生産性を向上させています。
以下は、AR が産業環境および製造環境にもたらす主な利点の一部です。
- 製品開発の改善: 設計フェーズで AR を導入することで、設計者は製品ライフサイクルの短縮に対する最新の消費者の要求に対応し、プロトタイピングに関連するコストを削減することができます。
- プロセスのシンプル化：段階的な指示を提供するワークフローの視覚化により、予測的なトラブルシューティングをサポートしながら、リワークの原因となるミスを減らし、作業員の複雑な組立タスクを迅速化します。
- 倉庫管理の合理化：AR は、在庫レベルの管理、製品ピッキングの指導、技術者による問題の診断と修正の容易化、従業員トレーニングの強化により、時間を節約できます。
- 従業員エンゲージメントの向上 ：AR は比較的新しいテクノロジーであるため、3D エクスペリエンスの臨場感のある品質と事実上行うことによる学習能力は、現在でも作業者にとって目に見えないものであり、現在のタスクとのエンゲージメントを向上させます。
- リスクの軽減： AR は、実際の機器や人の作業や機能を置き換えるだけでなく、安全でエクスペリエンス的な学習環境も構築し、従業員がリスクなしでタスクを仮想的に実施できるようにします。これにより、作業者の安全性、検査、トレーニング、およびワークフローが改善されます。
製造における AR：拡張現実の活用例
拡張現実は、すでにさまざまな創造的な方法で製造に広く利用されています。
企業は、AR ベースのアプリを使用してステップバイステップのガイド、文書、マニュアルなどを提供し、新規従業員のトレーニングや既存チームのスキル向上を支援しています。デジタル環境でのこのような実践的なトレーニングは、人間のトレーナーをサポートまたは置き換え、職場の安全性を高めることができます。また、3D モデル、ステップバイステップの指示、コラボレーションの機会により、世界中のどこからでも、いつでも AR から情報に簡単にアクセスできるため、すべてが実現します。
作業者がより効率的かつリモートで保全作業を行い、生産ラインの作業を最適化できるように、製造現場のデジタルツインを作成するとします。デジタルツインを使用して、最終製品の仕組みを示すモックアップを作成し、顧客の要求を設計に組み込み、予測保全の管理に役立てることもできます。デジタルツインが IoT と組み合わされた物理オブジェクトのクローンとして機能するデジタルツインテクノロジーとのインダストリー 5.0 タイプの統合により、これが可能になります。
Amazon Effectの結果、今日の顧客は迅速な受注を期待しており、AR は拡張現実によって倉庫管理とワークフローを最適化することで、これを実現することができます。AR 搭載倉庫アプリにより、従業員はオーダーおよび指示に関する情報を受信し、各オーダーを最も効率的に履行することができます。 このアプリでは、バーコードもスキャンされるため、マニュアルでのバーコードスキャンにかかる時間が短縮されます。指図が完了すると、在庫システムが自動的に更新されます。
スマート製造の導入：次のステップ
ガートナー社は次のように述べています。「スマートマニュファクチャリングには、能力構築、能力強化、人材能力強化のための同期活動が必要です」AR テクノロジーは、真に最適化された業界と企業を実現するために連携する 4.0 テクノロジーのコレクションの一部として、これを実現します。
インダストリー 4.0 のデジタルトランスフォーメーションジャーニーは、現在のどこからでも開始できます。よりコネクテッドな AI と ML を活用した運用インフラストラクチャへのあらゆる動きは、高度なテクノロジーの力と効率と人間の創意と創造性を組み合わせたデジタルトランスフォーメーションの方向性の 1 つのステップです。
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