AR（拡張現実）とは？
拡張現実 (AR) とは？
AR とは、コンピューターが生成した視覚情報で現実の世界を拡張するインタラクティブな体験です。
拡張現実の概要
ビジネスにとって AR とは、驚くべき革新的な数多くの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。また、AR はインダストリー 4.0 の柱の 1 つでもあります。数世紀前に起こった革命と同様に、ビジネスのあり方を大きく変える第 4 の産業革命と言えます。
AR（拡張現実）とは
拡張現実は、コンピュータで生成された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、ハードウェアを使用して、デジタルコンテンツを実際の環境とオブジェクトに重ね合わせます。 これにより、ユーザーエクスペリエンスが豊かになり、直近の環境が、製造業とインダストリー 4.0 のプロセスで特に重要な対話型の学習環境になります。産業ユーザーが連携するシステムやマシンで「ワン」になり、人間の工夫や観察、創造性で技術やIoTネットワークを最適化し、強化することができる。
AR（拡張現実）の仕組み
拡張現実は、現実世界のオブジェクトにデジタル情報を投影することで、ユーザーが物理世界とデジタル世界の両方で情報をやり取りできる 3D 体験を作り出します。ただし AR は、AR 単体ではあまり機能しません。ビッグデータから自動化されたロボットまで、あらゆるものをつなぐクラウド接続されたインダストリー 4.0 エコシステムの一部に組み込むことで、その真価を発揮します。
以下に、拡張現実プロセスを簡単に説明します。
- 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、ビデオフィードを解析して、物理オブジェクトまたはユーザ周辺の環境 (機械や倉庫のレイアウトなど) を識別します。
- デジタルツイン（物理的なオブジェクトを 3D デジタルでクラウド上に再現したもの）で現実世界を仮想空間で表現します。つまり、物理的なオブジェクトから情報を収集してデジタル化します。
- 拡張現実デバイスにより、オブジェクトに関する情報がクラウドからダウンロードされます。GPS、加速度計、オリエンテーション、バロメトリックセンサーなどのマーカーやトラッカーを使用して、オブジェクト上にデジタル情報をスーパー課します。これにより、パーツリアルでパーツデジタルの 3D インタフェースが作成されます。
- 製品から流れるリアルタイムデータのおかげで、ユーザーは移動したり、タッチスクリーンや音声でクラウドにコマンドを送信したり、ジェスチャーでオブジェクトや環境を操作したりできます。
ARとVR・MRの違い
拡張現実、仮想現実、複合現実の違いはわずかですが、それぞれのテクノロジーでは現実世界および仮想世界との関わり方が異なります。
VR（仮想現実）： VR は、ヘッドマウントディスプレイやヘッドセットを使用して、人々を現実世界から引き離し、仮想世界に完全に没入させます。画像と音で構成された仮想世界の中で、ユーザーはあらゆる方向に動き回ったり、オブジェクトを操作したりできます。VR は、医療、建築、教育などの分野でよく利用されています。
AR（拡張現実）：AR は現実世界をデジタル情報で拡張または強化します。AR 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で動作しますが、製造業や工業の現場では、両手を自由に使えることがメリットとなるため、AR グラスやヘッドセットが AR 体験への最適なインターフェースとなります。
MR（複合現実）：MR は仮想と現実を融合させ、ユーザーが現実世界と仮想世界の両方で同時にオブジェクトを見たり操作したりできるようにします。本物のコーヒーを飲みながら仮想のビデオゲームをプレイし、ゲームの中で架空のキャラクターにコーヒーを手渡すことを想像してみてください。それが複合現実です。
拡張現実は、この画像に示すように、製品開発に大きな影響を与える可能性のある没入型の情報エクスペリエンスをユーザに提供します。
産業界におけるARの用途
業界では、AR は、資産特定からフィールドでのナレッジトランスファー、トレーニングまでのすべてに使用することができます。物理的と仮想を組み込んで、人々の働き方を補強することで、拡張現実は、作業中の製品や機械、および周囲の世界について、より多くの情報とコンテキストを従業員に提供します。
AR は以下の分野でよく使われています。
設計と製品開発：デザイナーや潜在的なユーザーがあらゆる角度から歩き回り、調べることができる仮想オブジェクトのプロトタイプを作成できることを想像してください。拡張現実、デジタルツイン、IoT により、製品設計者は、物理的なものが構築される前に製品を生み出し、テストし、調整することができます。
保守、業務管理、安全性：AR により、作業員は、対話中の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、世界中のどこからでもエキスパートとつながり、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、継続的な生産および中断のないパフォーマンスがサポートされます。
従業員およびオペレーターのトレーニングと学習：拡張現実により、従業員はあらゆる機械や機器を「オンデマンド」でトレーニングし、周囲の環境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、生産性と安全性を高めながら、従業員がスキルを磨く環境やシナリオを提供することもできます。
品質管理：AR を品質管理および保証に組み入れることで、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 の眼鏡をかけた技術者は、製品を表示し、製品コンポーネントに埋め込まれた IoT センサから情報を取得して、各部品に関する情報を生成し、問題について警告することができます。
製造業における拡張現実のメリット
多くの業界および製造業者は、生産ダウンタイムを短縮し、問題を迅速に特定し、プロセスを移動させることで、業務効率を向上させているため、拡張現実を採用しています。
製造に拡張現実を導入した企業は、生産性が平均で 32% 向上しています。
AR が産業環境と製造環境でもたらす主な利点は次のとおりです。
- 製品開発の改善：設計段階で AR を導入することで、設計者は製品ライフサイクルを短縮する現代の消費者需要に対応し、プロトタイピングに伴う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：ステップバイステップの指示を提供するワークフローのビジュアル化により、予測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、作業者の複雑な組立タスクを迅速化することができます。
- 合理化された倉庫管理：AR は、技術者が問題を診断して修正し、従業員トレーニングを強化することで、在庫レベルの管理、製品ピッキングの指導、ダウンタイムの最小化によって時間を節約できます。
- 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り、仮想環境での操作など没入型の 3D 体験は従業員にとってまだ目新しいため、関連するタスクを習得しようと従業員のエンゲージメントが向上します。
- リスクの軽減：AR は、実際の設備や人の作業や機能を置き換えるだけでなく、安全で経験に基づく学習環境を構築して、従業員がリスクなしでタスクを仮想的に実践できるようにします。これにより、作業者の安全、検査、トレーニング、およびワークフローが改善されます。
製造業における AR：拡張現実の使用事例
拡張現実は、さまざまな創造的な方法で製造においてすでに広く使用されています。
企業は、AR を基盤とするアプリを使用して、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、新しい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ハンズオントレーニングは、人間のトレーナーをサポートまたは交換し、職場をより安全にすることができます。また、AR は 3D モデル、ステップバイステップの指示、およびコラボレーションの機会を利用して、世界中のどこからでも情報にいつでも簡単にアクセスできるため、すべてが可能です。
製造現場のデジタルツインを作成すれば、作業者がより効率的に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かもしれません。デジタルツインを使用して、完成品の動作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、予知保全の管理に役立てることも可能になるでしょう。これを実現するのが、インダストリー 5.0 とデジタルツインテクノロジーの統合です。この環境では、物理オブジェクトのコピーと IoT を組み合わせてデジタルツインを活用します。
Amazon Effect の結果として、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、その実現に役立ちます。AR ベースの倉庫アプリを使用すると、従業員は、各指図を最も効率的に充足するための指図および指示に関する情報を受け取ることができます。 このアプリでは、バーコードもスキャンされ、マニュアルバーコードスキャニングにかかる時間が節約されます。受注が完了すると、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、能力イネーブルメント、従業員の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のテクノロジーを集めた一環として、まさにそうしている。
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、現在どこからでも始めることができます。AI および ML を活用したよりコネクテッドな業務インフラへの移行は、高度なテクノロジーの力と効率と、人間の工夫と創造性を組み合わせたデジタル変革の方向性の 1 つのステップです。