拡張現実 - ARが製造業に与える影響

インダストリー4.0の時代、多くの製造業は、ますます競争が激化する市場で生産を最大化するために、さまざまな種類のデジタル・ソリューションに目を向けています。その結果、企業は業務に拡張現実（AR）を取り入れ始め、生産性、効率性、職場の安全性の向上、その他の大きなメリットを生み出しています。

この記事では、製造業における拡張現実（AR）の活用について掘り下げ、ARが対応できる主なユースケースと、イノベーションの最前線に立ちたいと考えている企業に提供できるメリットを紹介します。

拡張現実は、オペレーターが作業している物理的な空間と、コンピューターが生成した仮想的なビジュアライゼーションを融合させるさまざまな技術で構成されています。この技術は、人々の作業方法を補強し、特定のアイテムやプロセスに関する詳細を提供し、周囲で起こっている物事に関するコンテキストの詳細を提供するのに役立ちます。

Statistaによると、企業のARグラスへの支出は、消費者と企業の両方のセグメントでモバイルARの大幅な採用により、2021年の20億ドルから2024年には120億ドル以上に成長すると予測されています。

企業が拡張現実感の産業利用事例をますます特定し続けるにつれて、製造業者がこれらの技術を採用し、業務全体の生産性と効率にメリットをもたらすことがますます重要になるでしょう。

拡張現実（Augmented Reality）を仮想現実（Virtual Reality：VR）と勘違いしてはいけません。後者は、装着可能なヘッドセットを介してデジタルの視聴覚世界に完全に没入します。一方、ARは物理的な世界を活用し、デジタルの人工物を重ね合わせ、ユーザーが物理的な環境と相互作用できるようにします。

製造業に拡張現実を導入するにはかなりのリソースが必要ですが、この技術はさまざまな方法で応用でき、それぞれの市場でビジネスの競争力を高めることができます。

拡張現実を取り入れることは、この技術を適切に適用する製造業にとって多くのメリットをもたらします。このインタラクティブ技術を導入することで得られる特筆すべきメリットには、次のようなものがあります：

製品開発の最適化従来の製品開発では、二次元の紙面イメージとコンピュータ支援設計を利用していました。これらのフォーマットは、最終製品に必要な仕様の詳細を示す回路図の作成には理想的です。しかし、これらのフォーマットは通常、製品の視覚的に正確な3D表現を提供しません。

拡張現実は、メーカーがウェアラブルを通して3D画像を投影する能力を提供し、製品デザイナーや主要な利害関係者が、生産ラインから出荷される最終製品の外観を確認できるようにします。

複雑な工程の簡素化ほとんどの製造工程は、完成品を製造するために正しく実行されなければならない一連の複雑なステップで構成されています。

拡張現実は、オペレーターのガイドとして使用できるため、このような複雑な工程に従うことが容易になり、従業員は物理的なスペースで工程がどのように行われるかを確認できます。その結果、メーカーはアセンブリを一貫して効率的に行うことができ、品質不良を引き起こす可能性のあるヒューマンエラーを減らすことができます。

現場でのトラブルシューティングが容易に：時には、現場の機器が故障したり、生産が停止したりすることがあります。オペレーターが問題の正確な原因を見つけられない場合、問題の真相を突き止めるのに時間がかかることがあります。

このようなシナリオでは、作業指示書やメンテナンス文書を補完するために拡張現実を使用して、機器に画像を重ね合わせ、詳細なステップ・バイ・ステップの指示を示し、是正措置を実施することができます。

より良いコラボレーション：ARは、現場のオペレーターが物理的な機器や機械とデジタル的に対話することを可能にします。また、急成長するIoTデバイスや機器の時代において、ウェアラブルARデバイスはクラウド経由で簡単に接続でき、検証されたリモートアクセスとコラボレーションを可能にします。

例えば、オフサイトのエンジニアは、問題が発生するたびに工場のオペレーターとシームレスに通信することができ、現場の担当者は機械的な問題に迅速かつ効率的に対処することができます。

運転コストの低減：上述したすべての利点は、生産コストと運用コストの削減という重要な利点に集約されます。製品開発の最適化、組立工程の合理化、トラブルシューティングの容易化により、最終的にこれらの各部門で発生する無駄が削減されます。

以上のような利点から、インタラクティブ技術を製造工程に取り入れることは、ビジネスとして理にかなっています。

ここでは、企業が製造工程に拡張現実を適用する方法をご紹介します：

1.ガイド付きオペレーター・ワークフロー：説明したように、多くの製品は複雑な組立手順を必要とします。紙ベースのSOPや作業指示書を読むことは、オペレーターのワークフローをいたずらに複雑にし、組立工程を長くし、生産性を低下させ、製品の品質不良をもたらします。

拡張現実の力を利用することで、オペレーターは各部品がどこに配置されているかを簡単に確認することができます。さらに、AR対応ウェアラブルは、各部品の識別コードを表示することで、それが組み立てキットの一部であることを確認し、より詳細に説明することができます。

2.従業員トレーニング：産業環境では、作業の複雑さや潜在的に危険なプロセスによる安全上の懸念から、従業員のトレーニングが難しい場合があります。そのため、新入社員のトレーニングでは、特定の作業に関連した安全上の課題が発生することがあります。

しかし、ARを利用したトレーニングプログラムでは、従業員は準備が整う前に危険な状況に身をさらすことなく、安全にさまざまな作業に挑戦することができます。さらに、拡張現実は、よりインタラクティブな学習体験を提供し、新しい従業員や既存の従業員がより簡単に情報を取り入れ、保持できるようにします。

3.メンテナンスと修理：拡張現実を搭載したウェアラブルにより、オペレーターは機器の状態や有効性を一目で評価することができます。例えば、AR対応メガネを通して機械を見ると、機械の稼働状況や温度などのパラメータが表示されます。

さらに、ウェアラブルは、技術者が機械のメンテナンスや修理を行う際の手順を表示したり、重ね合わせたりすることができるため、メーカーのメンテナンス管理を効率化することができます。

4.切り替えとセットアップの手順ARモバイルスクリーンまたはウェアラブルは、企業が施設内のスペースを変更したり、定期的な切り替えを行ったりする際に使用できます。

拡張現実を使用することで、意思決定者は機器の配置を最適化し、最適なスペース利用を確保することができます。その結果、新しい環境はワークフロー、生産性、生産効率を改善することができます。

さらに、次の生産準備のために何をすべきか、直感的なガイド付き指示により、段取り替え作業が大幅に効率化されます。

この投稿で概説したように、製造業者が業務への拡張現実（AR）の導入を検討すべき理由は数多くあります。企業がさまざまなビジネスプロセスの合理化に役立つ関連する使用事例を特定し続け、AR技術への投資が進むにつれて、拡張現実はやがて世界中の主要な製造施設の多くで当たり前のものとなるでしょう。