Wspomaganie procesów produkcyjnych w przemyśle 4.0 technikami poszerzonej rzeczywistości

Wspomaganie procesów produkcyjnych za pomocą systemu ARKITE

System ARKITE może znaleźć szerokie zastosowanie w różnych branżach i procesach produkcyjnych. Dzięki swojej elastyczności i zdolności do dostosowania, ARKITE umożliwia tworzenie cyfrowego i interaktywnego środowiska pracy na stanowiskach produkcyjnych (rys. 2). System ten może być wykorzystywany w zakładach produkcyjnych, fabrykach, magazynach a także innych miejscach, gdzie istnieje potrzeba przeprowadzania operacji montażowych, pakowania, etykietowania i innych czynności związanych z produkcją. ARKITE zapewnia operatorom rzeczywiste instrukcje dotyczące wykonywanych czynności poprzez technologię poszerzonej rzeczywistości (AR). To znacznie ułatwia i usprawnia procesy produkcyjne.

Operatorzy otrzymują informacje w czasie rzeczywistym, które są wyświetlane na powierzchni stanowiska produkcyjnego, ekranach lub też innych urządzeniach AR. To minimalizuje ryzyko popełnienia błędów, zwiększa precyzję i skuteczność operacji a także redukuje czas potrzebny do szkoleń. W ten sposób pracownik może otrzymywać informacje o kolejnych operacjach niezbędnych do złożenia produktu (rys. 3).

W ramach operacji wskazywane mogą być konkretne narzędzia niezbędne do użycia w kolejnych krokach procesu oraz ich lokalizacja na stanowisku pracy (rys. 4) (w tym miejsce jego odłożenia po użyciu – rys. 5). System może dokonywać sprawdzenia, czy w danej operacji użyto poprawnego narzędzia lub czy użyto go poprawnie (np. czy moment obrotowy klucza był ustawiony właściwie). System ARKITE umożliwia monitorowanie postępów pracy, gromadzenie danych produkcyjnych oraz integrację z innymi systemami, takimi jak systemy MES (Manufacturing Execution System) i ERP (Enterprise Resource Planning). To przyczynia się do lepszego zarządzania produkcją i optymalizacji procesów.

Techniki AR w systemie ARKITE

Techniki AR zastosowane w systemie ARKITE pozwalają na przekształcenie Standardowych Procedur Operacyjnych (SOP) w praktyczne instrukcje. Następnie są one wyświetlane użytkownikom w czasie rzeczywistym za pomocą projekcji poszerzonej rzeczywistości AR lub ekranów dotykowych. Instrukcje te zawierają tekst, obrazy, filmy jak również interaktywne modele 3D, zapewniając kompleksowe instruowanie operatorów podczas procesu produkcyjnego.

Dzięki udostępnianiu wskazówek w czasie rzeczywistym, dokładnie kiedy są one potrzebne (Just-In-Time), platforma ARKITE zmniejsza potrzebę stosowania tradycyjnych papierowych instrukcji i list kontrolnych. Poprawia efektywność i dokładność w procesie montażu. Wizualny i interaktywny charakter instrukcji prezentowanej dodatkowo dokładnie w miejscu realizacji procesów (Just-In-Place) sprawia również, że są one bardziej intuicyjne dla operatorów, zmniejszając ryzyko popełnienia błędów i poprawiając ogólną jakość pracy.

Budowa systemu ARKITE

System ARKITE (rys. 6) w najbardziej zaawansowanym wariancie działa w oparciu o połączenie projektora i specjalnego systemu sensorycznego. Współpracują one w celu zapewnienia precyzyjnego i interaktywnego instruowania pracowników na stanowiskach pracy. Wśród istotnych komponentów systemu należy też wskazać komputer przemysłowy z oprogramowaniem ARKITE.

Oprogramowanie pozwala zarządzać instrukcjami, gromadzić dane, pobierać dane z systemów zewnętrznych tworzyć instrukcje dla nowych procesów produkcyjnych. W ramach systemu ARKITE możliwe jest podłączanie różnorodnych urządzeń, systemów (np. sensorycznych, układów zautomatyzowanych i  zrobotyzowanych, inteligentnych narzędzi i in.) poprzez protokoły sieci przemysłowych i przełącznik sieciowy. Z punktu widzenia funkcji wspomagających użytkownika poprzez wizualizację instrukcji jak również walidację kluczowymi komponentami są projektor i sensor Validate.