Hvordan den utvidede virkeligheten transformerer arbeidet

På en GE Renewable Energy-fabrikk i Pensacola, FL, monterer en tekniker kablingen til et elektrisk skap som går inn i navet i en vindturbin - en kompleks prosess som innebærer å matche hundrevis av ledninger i de tilsvarende stikkontaktene. Oppgaven utføres tradisjonelt med stor avhengighet av en bruksanvisning som inneholder innføringsstedet for hver ledning. Men i løpet av de siste 40 minuttene har teknikeren arbeidet nøye med sin virksomhet med en nesten urovekkende presisjon, uten å pause for å se på det tykke manuelle setet som er lukket i et hjørne av verkstedet.

Teknikeren har ikke husket den sinnssyke mengden instruksjoner i manualen. I stedet er han avhengig av Google Glass, en enhet slitt som et par briller som bruker augmented reality (AR) -teknologi for å projisere trinnvise instruksjoner for oppgaven i sitt synsfelt.

AR, den yngre fetteren til virtual reality (VR), legger over grafikk og informasjon på bilder fra den virkelige verden. AR vokste i popularitet med lanseringen av mobile spillsensasjoner Pokémon Go og falske Snapchat-filtre. Men store teknologiselskaper - inkludert Google, Facebook og Apple - tilbyr nå plattformer og verktøy for å utvikle AR-applikasjoner.

Utover spill og underholdning, er det større løftet for AR, som anslås å bli et marked på 49 milliarder dollar innen 2021, for den profesjonelle praktiske arbeidsstokken: Tilgang til informasjon og assistanse mens du er på farten kan utgjøre en enorm forskjell i hastighet og effektivitet.

General Electric er et av flere selskaper som rolig tester AR-teknologi som en metode for å forbedre produktiviteten og redusere feil. Når det gjelder det elektriske skapet til vindmøllen, har en første gangs bruk av AR-briller av operatøren resultert i en hastighetsøkning på 34 prosent. Denne trenden finner veien til andre store selskaper på tvers av forskjellige bransjer, og fører til merkbare forbedringer innen produksjon, lagerstyring, utstyrsvedlikehold, design og mer.

Gjenfødselen av AR-briller

Google Glass debuterte for en liten gruppe i 2013 med Explorer Edition, men den klarte ikke å oppnå trekkraft på grunn av pris, mangel på en tydelig funksjon, buggy ytelse og generell skummelhet. Folk tømte det, bedrifter forbød det, brukerne ble kjent som "Glasshull", og i 2015 ble Google Glass for forbrukere skrinlagt.

Men den samme teknologien fant et nytt hjem på praktiske arbeidsplasser som fabrikker, lager og sykehus, der den fikk navnet "assistert virkelighet."

"En rekke selskaper som jobber med oss ​​og samarbeider med andre medlemmer i økosystemet, så dette som en potensiell spillbytter, " sier Jay Kim, Chief Strategy Officer i Upskill, en fremtredende industriell AR-løsningsleverandør. "Det var reelle problemer vi løste, mens i forbrukersammenheng var disse enhetene bare fine å ha."

Å gi arbeidere friksjonsfri tilgang til informasjon er en åpenbar brukssak for smarte briller. Og selskaper som Upskill gjør det mulig for organisasjoner å integrere AR-teknologier i arbeidsstrømmene deres. GE, en av Upskills viktigste kunder, har brukt selskapets AR-applikasjoner i en rekke sektorer, inkludert fornybar energi og luftfart.

Mens de jobber, kan ansatte som bruker smarte briller, få tilgang til instruksjoner og detaljert innhold om oppgaven som er tilgjengelig uten å avbryte arbeidet. De samhandler med utstyret gjennom stemmekommandoer eller ved å sveipe og tappe på siden av glasset. Enhetene lar dem fange opp informasjon som opptak eller bilder fra arbeidsmiljøet og sende den til lagring i selskapets backend-servere.

"I et stadig mer konkurransedyktig globalt økonomisk landskap ser bedriftskjøpere på alle kanter de kan oppnå for å opprettholde konkurransefortrinnet over andre, " sier Kim. Upskill tilbyr nå service til en rekke høyprofilerte klienter i forskjellige bransjer, inkludert Boeing, Shell og Hershey. "Med AR har vi vært i stand til å drive veldig kraftige utfall med en rekke kunder over alle fasetter av hva den praktiske arbeidsstokken gjør, på fabrikken, i produksjonsmiljøet, ute i felt og på lager."

Blandet virkelighet kommer

Andre selskaper forbedrer arbeidsstyrkenes ytelse gjennom blandet virkelighet (MR), en mer avansert form for utvidet virkelighet som står et sted mellom tradisjonell AR og VR. I motsetning til standard AR, som legger over grafiske objekter på toppen av bilder fra den virkelige verden, har blandet virkelighet dybde og skaper inntrykk av at objektene er innebygd i det virkelige rommet. For eksempel, i en MR-opplevelse, kan et virtuelt objekt bli delvis eller fullstendig skjult hvis et ekte verdensobjekt står i sin vei.

Teknologien er fremdeles i sine tidlige stadier. Hodetelefoner er bulkere, dekker hele brukerens visjon og har et begrenset synsfelt. Og utover high-end-headsetene krever de fleste MR-enheter at brukerne er bundet til en datamaskin, noe som gjør bruken deres litt begrenset i mobile arbeidsinnstillinger.

Imidlertid har den oppslukende opplevelsen av MR noen lovende brukssaker, og mange selskaper og investorer satser på fremtiden. Magic Leap, en MR-headsetstart, har samlet inn over en milliard dollar uten å slippe det opprinnelige produktet. Etablerte selskaper som Microsoft og Epson har også gjort sitt inntog i rommet.

Luft- og forsvarsgiganten Lockheed Martin bruker blandet virkelighet i bygging og utforming av fysiske prototyper som Orion-romfartøyet og romområdet til NextSTEP, to prosjekter det gjennomføres i samarbeid med NASA.

"Du legger en astronaut i det fysiske setet eller skallet til Orion, og du vil at astronauten skal se hvordan innsiden kommer til å se ut, men du har ikke en fysisk mockup av det, " sier Darin Bolthouse, sjef for Lockheeds Collaborative Human Immersive Laboratory (CHIL). "Vi bygger det ytre skallet eller den grunnleggende strukturen til det systemet som en fullskala fysisk mockup, og da kan noen ta på seg en augmented reality-enhet og begynne å se flere tekniske detaljer."

Ved å bruke en hode montert skjerm som Microsoft HoloLens, en ekte MR-enhet, kan en bruker se kontrollpanelene, ledningene og andre deler av den ferdige modellen. "Før du utvidet virkeligheten, må du ta deg tid til å bygge de ytterligere detaljene inn i modellen, ved hjelp av trykte teksturkart eller flere fysiske mockups, " sier Bolthouse. Nå kan de direkte projisere CAD-tegningene av modellen i MR-headsettet.

I 2015 samarbeidet Microsoft og Autodesk, lederen innen CAD-programvare, for å tilby verktøy for å visualisere og dele 3D-design med MR-teknologi. Det er en rekke områder der slike verktøy kan utgjøre en stor forskjell, inkludert konstruksjon, arkitektur og industriteknikk. Teknologien kan hjelpe med å bringe designere, ingeniører, arkitekter, arbeidere og til og med klienter på samme side ved å hjelpe dem med å visualisere prosjektet slik det ser ut i det faktiske sluttmiljøet, i stedet for å pore over 2D-kart eller se rundt 3D-modeller i CAD-programvare.

"Blandet virkelighet er den neste store teknologiske grensen innenfor den bredere konteksten av AR, " sier Kim. "Der teknologien kommer til å utvikle seg er at når innholdskildene blir klare til å konsumeres på en oppslukende måte, kan vi absolutt se at selskaper begynner å ta i bruk mer og mer av teknologien… Det kommer til å bli den neste typen evolusjon til en verden der AR er overalt."

Et voksende marked

Ifølge en Forrester Research-studie vil anslagsvis 14, 4 millioner amerikanske arbeidere ha på seg smarte briller på arbeidsplassen innen 2025. Tidligere i år kom Google Glass tilbake med en Enterprise Edition som fikset mange av de tekniske feilene i det opprinnelige produktet. Det kan nå festes på vernebriller, slik at det passer for flere arbeidsmiljøer.

Men Google er ikke den eneste spilleren på plassen; Vuzix, Intel og Iristick har også AR-smartbriller for arbeid. Og et økende antall klientbedrifter hopper på AR-vogna. Luftfartsgiganten Boeing, en annen kunde av Upskill, bruker AR i konstruksjonen av ledningsnett, en manuell prosess som er både følsom og møysommelig og innebærer å sette sammen tusenvis på tusenvis av ledninger for hvert fly.

Selskapet byttet ut manualer og bærbare datamaskiner i telefonboken med en spesialisert AR-app og smarte briller. Applikasjonen tar brukeren gjennom trinnene for å fullføre bestillingen. Brukeren kan samhandle med applikasjonen gjennom stemmekommandoer og spørring for montering av veikart for hver ledning. Denne sømløse opplevelsen har gjort det mulig for flyprodusenten å redusere produksjonstiden med 25 prosent.

"Like viktig som den produktivitetsgevinsten var feilfrekvensen som effektivt ble drevet til null, " sier Kim. "Ikke bare gjorde de ting raskere, de sørget også for at hvert produkt som kom ut av samlebåndet ble bygget riktig. Disse to faktorene tilsammen tilsvarer millioner av dollar når de ble projisert på hele driften."

Applikasjonen gjør det også mulig for brukere å spille av tidligere innspilte opptak av forsamlingen for veiledning, eller å streame synspunktvideoen deres til en ekspert for fjernhjelp.

"Fjernhjelpen er en enkel, men veldig viktig brukssak av smarte briller i profesjonelt arbeid, " sier Peter Verstraeten, administrerende direktør i Proceedix, en belgisk-basert leverandør av løsninger for nettsky og bærbare applikasjoner. "Det er som en håndfri Skype som justerer siktelinjen til feltingeniøren og kontrollromsekspertene."

AGCO, en stor produsent av landbruksutstyr, vervet tjenestene til Proceedix for et par år siden for å innlemme smartglasteknologi på tvers av sine fabrikker og verksteder. Etter å ha jobbet ut knekkene, integrerte selskapet AR i arbeidsflyten. Blant oppgavene som smarte briller utfører for AGCOs arbeidsstokk på stedet, er å få fjernhjelp. Felttjenesterepresentanter kan sende bilder eller livestreamvideo av maskiner til AGCOs teknologiske support gjennom deres smarte glassapplikasjon og få hjelp til å fikse problemer. Som Verstraeten forklarer, hjelper bruken av smartglass og AR selskaper med å spare tid og reisekostnader for sine høyt utdannede eksperter, en av de knappeste ressursene.

Coca Cola, en Upskill-klient, har integrert smarte briller i tappeanleggene for å unngå behovet for å fly inn eksperter fra Tyskland, der utstyrsleverandørene deres befinner seg, for oppgaver som vedlikehold og omstilling. "Ved å tilby fjernhjelp på en håndfri måte, klarte de å få et nytt par øyne på jobben, hjelpe operatøren og redusere driftsstans langs produksjonsprosessene, " sier Kim.

"Det er enorme fordeler, " sier Bolthouse, ingeniøren fra Lockheed Martin, et selskap der produksjonsoppgaver ofte foregår i rene rom som krever spesielle dresser og inngangsprosedyrer. Å ha tilgang til håndfri fjernhjelp fra eksperter uten å ha dem dukket opp i butikkgulvet kan spare mye tid og energi.

Lesing av arbeidsstyrken for fremtiden

Fremskritt innen kunstig intelligens og maskinlæring har forårsaket en stor forstyrrelse i sysselsettingslandskapet. Selv om vi ennå ikke snakker om total foreldelse av menneskelig arbeidskraft, endres ferdighetskravene for jobber i forskjellige domener og øker trinnvis, og skaper en utvidet mangel på kvalifiserte kandidater på tvers av ulike domener.

For eksempel står den amerikanske industrisektoren overfor en økende mangel på industriarbeidere. I følge en Deloitte-studie fra 2015 vil over 3, 5 millioner produksjonsjobber måtte fylles i løpet av det neste tiåret. Men på grunn av mangelen på fagarbeidere, vil 2 millioner av disse jobbene forbli ufylte. Mange eksperter mener løsningen er en kombinasjon av mann og maskin. I denne forbindelse kan assistert virkelighet være en spillveksler.

"Vi tror at selv om teknologi ikke nødvendigvis er universalmiddel, er ferdighetsgapet i og for seg selv absolutt en rolle i å være i stand til å redusere hindringen for adgang til en rekke forskjellige ferdighetsstillinger, slik at folk mer effektivt kan bevege seg fra en oppgave til en annen eller fra den ene jobben til den andre ved å kunne få liveveiledning på oppgaven, "sier Kim.

Bruk av saker som er så enkle som å vise informasjon, kan hjelpe arbeidere å tilpasse seg oppgaver som tidligere krevde at de delvis eller fullstendig husker instruksjoner for å bli dyktige. Utover det er andre fordeler iboende ved å se informasjon i sammenheng med den virkelige verden.

"Det vil bare gjøre muligheten til å forstå hva du skal gjøre lettere, fordi du ikke trenger å tolke mer komplekse ingeniørtegninger eller annen informasjon, " sier Bolthouse. "Ved å presentere informasjon på en mer intuitiv og naturlig måte, vil arbeidstakere ikke lenger trenge å skaffe seg noen av ferdighetssettene de måtte ha tidligere."

Opplæring av arbeidskraften er et annet område der den utvidede virkeligheten kan gi positiv hjelp. "Hodetelefoner som HoloLens eller Epson Moverio kan bidra til å bygge interaktive trenings- og simuleringsscenarier, slik at brukeren kan lære om hva han skal gjøre i virkeligheten ved å sette et digitalt lag direkte i synsfeltet, " sier Verstraeten, administrerende direktør i Proceedix. Men han trekker også frem kostnadene ved innholdsproduksjonen som en begrensende faktor. "Det kan bare rettferdiggjøres av scenarier som hjelper mange brukere, mange ganger, eller der kostnadene for å mislykkes er enorme, " forklarer han.

Lockheed bruker AR til utdannelsesmessige formål i sitt produksjonsanlegg for solcellepaneler i Sunnyvale, CA, hvor det skaper solvinger for sine satellitter. Ved hjelp av iPads og AR-apper ser arbeidere på virtuelle modeller når de lærer trinnene i hver forsamling, og de kan sammenligne den virkelige delen med AR-modellen når de går gjennom arbeidet.

AR og andre teknologier

De virkelige fordelene med AR i å forbedre allsidigheten til arbeidsstyrken kommer inn i bildet når det kombineres med andre nye teknologier, og gir digitale arbeidsflyter, målbarhet og åpenhet til en hel produksjonsprosess.

GE Aviation begynte å bruke AR sammen med IoT-teknologi for å redusere feil og hjelpe arbeidere med å forbedre ferdighetene sine til å utføre sensitive oppgaver. I Cincinnati-anlegget bruker selskapets mekanikk smarte briller sammen med IoT-aktiverte momentnøkkel for å justere B-muttere i motorens væskeledninger og slanger. Når de går gjennom standardprosedyrer og kommer til et trinn der de trenger å bruke momentnøkkelen, leser AR-applikasjonen momentverdien fra enheten i sanntid og projiserer den på smartglassdisplayet.

"Ikke bare bruker du nå AR for å få hjelp til å utføre arbeidet. Du fullfører loopen ved å sende data tilbake til systemet, noe som gir deg et visst nivå av samsvar og gir deg større innsikt i hvordan nøyaktig produktet ditt ble bygget og vedlikeholdt, "sier Kim.

Etter hvert som teknologier som dyp læring og datasyn blir mer avanserte og gjennomgripende på tvers av bransjer, vil AR-enheter en dag kunne analysere og forstå hva brukere gjør og hjelpe dem med å utføre oppgaver.

"Hvis du har en CAD-modellrepresentasjon av en enhet, vil enhetene etter hvert kunne validere at du gjorde det riktig, eller gjenkjenne og påpeke om det ikke samsvarer med referansematerialet, " sier Bolthouse. "Kombinasjonen av programvare og maskinvare gjør det ikke på en robust måte akkurat nå, men det er intensjonen med mange av disse tingene."

utfordringer

Til tross for de imponerende fremskrittene innen den utvidede virkeligheten, gjenstår hindringer. Prisen på AR-utstyr har falt betydelig, men er fortsatt høy; for eksempel har Google Glass Enterprise Edition en prislapp på 1 500 dollar. For ubundet headset med blandet virkelighet som Microsoft HoloLens, svinger prisene til rundt 3000 dollar. Selv om avkastningen på investeringene i de fleste tilfeller er enorm, er inngangskostnadene for å utstyre et betydelig antall arbeidere med smarte briller eller MR-headset en barriere som ikke alle selskaper kan håndtere.

Nåværende enheter er heller ikke klare til å gi en helt oppslukende opplevelse ennå. "AR-applikasjoner må avledes fra CAD-tegninger som er bygget på toppen av 8-kjerne arbeidsstasjoner med massive grafikkort, " sier Kim, et krav som gjør det nesten umulig å levere innholdet innfødt på smarte briller eller headset, som har små mengder RAM og behandlingsmuligheter.

"Du vil løpe inn i grensene for, " sier Kim. "Hvis et selskap prøver å drive augmented reality-applikasjoner som er mer oppslukende og gir overlegg på toppen av virkelige objekter, er kostnadene for å bygge disse applikasjonene betydelige."

Lockheeds Bolthouse benevner begrenset synsfelt, kvalme, tyngde og gjenkjennelig gjenkjennelse av håndbevegelser som noe av den tekniske mangelen ved dagens maskinvare. "Det er som om vi fremdeles er i en mur-mobiltelefon-æra for bærbare AR-enheter, " sier han. "Selv om verdien av hvordan disse enhetene skal brukes, er ekstremt åpenbar, og vi forventer at de skal brukes, tror jeg at før en utbredt adopsjon, må du løse mange av disse tekniske problemene."

For øyeblikket er assistert virkelighet - å levere informasjon som finnes i store selskapers eksisterende databaser - der AR kan tas i bruk i skala, en bruk som flere og flere selskaper bruker. "Det er en mindre skjermopplevelse og ikke oppslukende, men de inneholder all informasjonen som folk er vant til å se dag inn og ut når de gjør jobben sin, " sier Kim. "Vi tror det er det første trinnet til en omfattende implementering av AR nedover veien."

Som det originale Google Glass demonstrerte, er vi kanskje ennå ikke klare til å se folk ha på seg AR-briller og headset i gater, butikker og (spesielt) offentlige toaletter. Men den praktiske arbeidsstyrken er ivrig etter å omfavne den. Og etter hvert som det utvikler seg, vil AR sannsynligvis finne mye mer aksept i forbrukerområdet. Tross alt, for et par tiår siden, var det de færreste som trodde at vi alle ville være lomme-datamaskiner i lommestørrelse. I dag er det vanskelig å forestille seg livet uten dem.