Hypet augmented reality-teknologi møder uventet problem i produktionsvirksomheder

Augmented reality (AR) bliver af nogle hyldet som en teknologi, der kan revolutionere arbejdet på fabriksgulvet. Men teknologien har nogle udfordringer, der skal løses først, mener professor på Aalborg Universitet.

Augmented reality er stadig et stykke fra at blive en realitet i mange virksomheder.

Drømmescenariet er ikke til at tage fejl af. Produktionsmedarbejdere behøver ikke længere at lede rundt i lange papirmanualer for at få svar på, hvordan de servicerer maskinerne. I stedet kan de blot kigge direkte på maskinen med en augmented reality (AR)-brille og via en animation i brillen få nøjagtige instrukser til, hvordan de skal fortsætte.

Sådan forestiller flere i industrien sig, at AR kan blive en afgørende teknologi til alt fra oplæring af medarbejdere og til instruktion i håndtering af avancerede maskinddele.

Kaj Grønbæk er professor på Aalborg Universitet og en af de danske forskere, der har fulgt teknologien længst. Han er på den ene side stærkt optimistisk over, hvor langt AR har udviklet sig, men påpeger alligevel et par grundlæggende udfordringer, der er værd at løse, før man som produktionsvirksomhed kaster sig over teknologien.

Udfordringerne gælder især for de særlige forhold i produktionsvirksomhederne, påpeger han.

Svært at projicere på mørke flader
For at vise potentialet og udfordringerne ved AR, fremviser Kaj Grønbæk en simulation med Microsofts kommende AR-brille HoloLens.

Brillen har både en skærm installeret i selve glasset samt nogle kamera-sensorer, der skaber en 3D-model af omgivelserne. Modelleringen betyder, at brillen har mulighed for at animere digitale objekter i tre dimensioner oven på de fysiske objekter og således eksempelvis skabe illusionen af en person, der kommer gående rundt om et hjørne.

I simulationen har professoren brugt teknologien til at skabe en digital kopi af en produktionsmaskine. Kopien kommer først til syne, når man kigger på et fysisk billede af maskinen, hvilket viser, hvordan den digitale information kan aktiveres alt efter konteksten. Herefter kan man interagere med den virtuelle maskine og eksempelvis få den til at afspille en animation af, hvordan man skiller nogle dele ad.

»Motivationen for at bruge AR industrielt er blandt andet, at der er mange manuelle processer i produktionslinjerne. Traditionelt har man brugt printede procedurer, men nu kan man i stedet levere en digitalt opdateret udgave - måske endda i realtid - fra en digital tvilling, der ligger oven på den fysiske tvilling i produktionen,« siger Kaj Grønbæk.

Simulationen virker imponerende under fremvisningen med HoloLens. Den digitale kopi af maskinen står helt fast i rummet, også selvom jeg bevæger mig rundt om den. Og når man først har lært at bruge den rigtige bevægelse med pege- og tommelfinger, er det let at interagere med det virtuelle lag ved at trykke fingrene sammen. Kameraet i brillen opfanger automatisk bevægelsen og oversætter den til et klik.

Udfordringen opstår imidlertid, når man tager brillen ind i et typisk produktionsmiljø. Teknologien har nemlig ifølge Kaj Grønbæk svært ved at projicere oven på produktionsanlæggene.

»Det kan være vanskeligt at spore sorte flader. Især de mørke, stålagtige kontekster er svære,« siger han.

Tablet, brille eller projekter?
Udover den åbenlyse udfordring med at fungere med mørke overflader, så har AR også en række andre udfordringer alt efter, hvilken teknologi man bruger.

Nogle vælger eksempelvis at bruge en smartphone eller en tablet som et mere primitivt AR-apparat i produktionen. Det er samme princip bag det populære AR-spil Pokemon Go, hvor telefonens kamera og skærm ganske vist kan lægge et virtuelt lag oven på virkeligheden, men har sværere ved at skabe en 3D-model af omgivelserne (også kendt som ‘mixed reality’).

Derudover er ulempen ved at bruge en tablet ifølge Kaj Grønbæk, at man ikke har begge hænder fri til fx at følge instruktionerne i, hvordan man skiller en dims ad.

Derfor vælger nogle produktionsvirksomheder i stedet at bruge et setup med projektor og kamera til at projicere digitale lag oven på objekter på samlebåndet. Løsningen fungerer ifølge professoren på fabrikker, hvor man ikke har brug for at flytte rundt på de digitale projektioner. Omvendt er det ikke en holdbar løsning til eksempelvis serviceteknikere i vindmøller.

Her er det netop AR-brillen, der i kraft af sin mobilitet er mest praktisk.

CAD-tegninger skal skaleres ned
For at få AR til at fungere i en produktion, kræver det, at apparatet, man bruger, har adgang til nogle 3D-modeller af de maskiner, man vil skabe digitale kopier af. Her vil det være oplagt for mange produktionsvirksomheder at bruge de CAD-tegninger, som de i forvejen bruger. Men for at få det til at fungere, kræver det noget yderligere arbejde ifølge Kaj Grønbæk.

AR-briller som HoloLens fungerer nemlig som selvkørende enheder med egen processor og grafikkort. Det betyder også, at deres kapacitet til at køre de tungeste CAD-tegninger er begrænset.

»Opløsningen på CAD-tegningerne skal skaleres ned, så de kan køre i realtid,« siger Kaj Grønbæk og påpeger, at blandt andet Grundfos i dag eksperimenter med at bruge AR i produktionen.

Eksempelvis har virksomheden forsøgt sig med at bruge en tablet til at vise den vanskelige installationsproces med at montere køleelementer på virksomhedens pumper.

Hos Vestas er der også taget hul på de virtuelle muligheder. Der er ganske vist ikke tale om augmented reality endnu, men i stedet søsterteknologien virtual reality (VR). Teknologien bliver brugt af den danske vindmølleproducent til at oplære serviceteknikere i, hvordan en vindmølle fungerer. Medarbejderne får et par briller på og kan herefter udforske en virtuel udgave af vindmølleturbinen.

Blandt de små og mellemstore danske produktionsvirksomheder, er der mere tøven at spotte omkring VR og AR.

Efter at have prøvet AR-brillerne HoloLens, er direktøren for den 50 mand store produktionsvirksomhed MEC stadig skeptisk:

»Jeg kan godt se, at AR giver mening for virksomheder med servicefolk, læger eller på nogle anlæg. Men for os som laver små komponenter, kan jeg ikke lige begribe, hvordan vi kunne anvende det,« siger direktør for MEC, Dan Larsen.