拡張現実の概要

これまでストリートビューサービスを利用して、旅行前に近所を知ってもらったり、リビングで家具がどのようなものかを確認したりする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）を経験しています。エンターテインメントでは、写真の中の人の姿を変えるフィルターや、リアルスペースとバーチャル空間を融合するゲーム、物理環境内に仮想キャラクターを配置するアプリなど、ARの例が充実している。

しかし、取引のための AR とは？多くの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。また、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、これまでの革命と同じく、何世紀にもわたってビジネスを変革している第 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、およびハードウェアを使用して、拡張現実がデジタルコンテンツを実際の環境やオブジェクトにオーバーレイします。 これにより、ユーザーエクスペリエンスが強化され、すぐに利用できる環境が、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なります。産業用ユーザーは、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、創造性でテクノロジーやIoTネットワークを最適化し、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て、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生み出すことによって機能します。しかし、AR はサイロには存在せず、存在できません。その真の価値は、ビッグデータから自動ロボットまでのすべてを取り入れた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であることにあります。

以下に、拡張現実プロセスを簡単に説明します。

1. 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、機械や倉庫のレイアウトなど、物理的なオブジェクトやユーザの周りの環境を特定します。
2. デジタルツイン (クラウド内のオブジェクトの 3D デジタルレプリカ) は、実際の環境と仮想環境を接続します。物理対象とデジタルから情報を収集し
3. その後、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、向きセンサーや気圧センサーなどのマーカーやトラッカーを使って、物体上にデジタル情報を重ねる。これにより、パーツリアルなパーツデジタルの 3D インタフェースが作成されます。
4. 製品から流れるリアルタイムデータを利用することで、ユーザーはタッチスクリーン、音声、ジェスチャーを通じて動き回り、コマンドをクラウドに送信することで、オブジェクトや環境を操作できる。

複合現実、拡張現実、仮想現実の違い

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、実世界と仮想世界と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、ヘッドマウント表示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ったり、オブジェクトを操作したりできる。VRは医療、建築、教育でよく使われる。
• 拡張現実：AR は、デジタル情報によって現実世界を強化します。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、ユーザが手放し、メガネ、またはヘッドセットを使用できることが、AR エクスペリエンスへの最適なゲートウェイとなります。
• 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交流したりすることができるようにする。実際のコーヒーを飲みながらバーチャルビデオゲームをプレイし、ゲーム内でコーヒーの一部を架空のキャラクターとして提供することを考えてみてください。現実を混合しています。

産業界における拡張現実の用途

業界では、AR は、資産 ID から現場でのナレッジトランスファー、トレーニングまで、あらゆる用途に使用することができます。拡張現実では、物理を仮想に組み込んで、人々の働き方を補強することで、作業している製品や機械、およびその周囲の世界に関するより多くの情報とコンテキストを作業者に提供します。

AR は以下の分野でよく使われています。

• デザインと製品開発：デザイナーや潜在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と想像してみてください。拡張現実、デジタルツイン、IoT のおかげで、製品設計者は製品を生かせたり、テストしたり、物理的なものが構築される前に調整したりできます。
• 保守、運用管理、安全性：AR により、作業者は、やり取りしているマシンに関する情報を即時に取得することができます。最新のユーザ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、従業員は任意の機械や機器で「オンデマンド」でトレーニングを受けることができ、即時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 を品質管理と保証に取り込むことで、生産中の不良の防止、生産プロセスの最適化、市場投入までの時間の短縮を実現できます。たとえば、AR メガネをかけた技術者は、製品を表示し、各部品に関する情報を生成する製品コンポーネントに組み込まれた IoT センサから情報を取得し、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が向上するため、拡張現実を採用しています。

以下は、産業環境および製造環境における AR の主な利点の一部です。

1. 製品開発の改善：設計フェーズ中の AR の導入により、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。
2. シンプル化されたプロセス: ステップバイステップの指示を提供する視覚化されたワークフローは、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、作業者の複雑な組立タスクを迅速化することができます。
3. 倉庫管理の合理化: AR は、在庫レベルを管理し、製品ピッキングをガイドし、技術者が問題を診断および修正しやすくすることでダウンタイムを最小限に抑え、従業員のトレーニングを強化することで、時間を節約することができます。
4. 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没入型品質と、仮想的に行うことによる学習能力は、手元のタスクとのエンゲージメントを高める作業者にとってまだ斬新です。
5. 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、安全で経験に基づいた学習環境を作り出して、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。

製造業における AR：拡張現実の使用事例

拡張現実は、すでにさまざまな創造的な方法で製造で広く使用されています。

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することで、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実践的なトレーニングは、人間のトレーナーをサポートしたり置き換えたりし、職場の安全性を高めることができます。また、AR は 3D モデル、ステップバイステップの指示、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情報に簡単にアクセスできるため、すべてが可能です。

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、予測保全の管理を支援することもできます。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、デジタルツインは IoT とペアリングされた物理オブジェクトのクローンとして機能し、これが可能になります。

Amazon Effect の結果として、今日の顧客は受注を迅速に受け取ることを期待しています。AR が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 を活用した倉庫アプリにより、従業員は、各指図を最も効率的に満たすための指図および指示に関する情報を受信することができます。 また、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節約されます。オーダーが完了すると、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

スマートマニュファクチャリングは、プロセスの同期、機能の有効化、従業員の能力強化で成長します。AR テクノロジーは、完全に最適化された運用を実現するために連携するインダストリー 4.0 イノベーションスイートの一部として重要な役割を果たします。

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は、現在のあらゆる場所から始めることができます。AI と IIOT によって強化されたよりコネクテッドなインフラストラクチャーを目指すあらゆるステップは、高度なテクノロジーと人間の工夫が組み合わさり、効率性、レジリエンス、成長を促進する未来に近づきます。SAP ソリューションがスマートマニュファクチャリングジャーニーを加速させる方法をご覧ください。