Lisätty todellisuus (AR, Augmented Reality) nousi valtavirtaan Pokemon GO -pelin myötä, kun taas virtuaalitodellisuudesta (VR, Virtual Reality) on puhuttu jo pitkään vau-efektin tuottajana esimerkiksi koulutuksessa, viihdekäytössä sekä myynnin ja markkinoinnin tukena.

Microsoftin kehittämä termi yhdistetty todellisuus (MR, Mixed Reality) yhdistää nimensä mukaisesti molempien parhaat puolet tarjoten yrityksille kokonaan uusia käyttökohteita. Microsoftin laitevalmistajille lisensioima Windows Mixed Reality -ohjelmistoalusta onkin kiihdyttänyt uusien MR-tyylisten virtuaalilasien markkinoilletuloa, mistä esimerkkinä toimivat muun muassa Acerin, HP:n ja Dellin kehitteillä olevat VR-lasit.

Lisätyn todellisuuden sovellutukset ovat tulleet jäädäkseen, mutta mitä hyötyä niistä on yrityksille juuri nyt? Entä millaisia haasteita käyttöönotto voi tuoda?

 

Mitkä ovat potentiaalisia sovelluskohteita lisätylle todellisuudelle yrityksissä?

Valmistavan teollisuuden tai laitevalmistajan näkökulmasta hyödyllisiä voivat olla esimerkiksi seuraavat käyttökohteet:

  • Myynti ja markkinointi: tuotteiden esittely virtuaalisessa muodossa
  • Koulutus: toimintaympäristön simulointi virtuaalisessa muodossa
  • R&D: 3D-mallien visualisointi
  • Palvelut: huoltotyön tuki
  • Tuotanto: kokoonpanotyön tuki
  • Operaatiot: laitteiden käyttö virtuaalisessa käyttöliittymällä

Tässä vaiheessa AR/MR -teknologian kehitystä puhutaan usein Proof-of-Concept (PoC) -projekteista, joissa kokeillaan taipuuko teknologia johonkin käyttötarkoitukseen. Varsinaiset tuotantoprojektit ovat mahdollisia sitten, kun teknologia saavuttaa riittävän kypsyystason.

Helpointa on lähteä liikkeelle myynnin ja markkinoinnin sovelluksista, koska näissä tavoitellaan usein vau-ilmiötä, joka saadaan aikaan yksinkertaisemmallakin ratkaisulla. Riittää, että sovellus esittelee laitteiden kykyjä yleisellä tasolla tuoden asiakkaan tuotteen näyttävästi esille. Ympäristönä toimii yleensä toimisto tai messuhalli eli myös olosuhteet ovat hallitut valaistuksen, lian ja pölyn määrän sekä kolhujen ja iskujen kannalta.

Seuraavana yritysten agendalla ovat usein koulutukset. Niihin voidaan käyttää niin AR- kuin VR-teknologiaa. VR-teknologia on tarpeen silloin, kun kyse on esimerkiksi vaarallisesta toimintaympäristöstä, ja koulutuksessa halutaan minimoida loukkaantumisten tai vahinkojen riskit. AR-teknologia puolestaan mahdollistaa koulutuksen oikealla laitteella oikeassa toimintaympäristössä. Kulloistenkin laitteiden eri osia voidaan korostaa esimerkiksi väreillä ja koulutus voidaan halutessa myös pelillistää, mikä saattaa lisätä harjoittelijoiden motivaatiota oppia.

Yllä mainituista syistä johtuen huolto, operaatiot ja tuotanto tulevat usein ajankohtaisiksi vasta myöhemmissä vaiheissa.

CAD-suunnittelussa (R&D) käytettyjen 3D-mallien visualisointi sijoittuu jonnekin esitettyjen käyttötapausten välimaastoon toteutettavuutensa vuoksi. Haasteena on CAD-ohjelmien tuottamien 3D-mallien suuri koko, mikä aiheuttaa ongelmia AR/MR-laitteiden piirtokyvylle. Tietyssä kokoluokassa 3D-mallin piirtäminen alkaa nykiä laitteilla ja koon vielä kasvaessa, sovellus ei suostu välttämättä edes lataamaan mallia.


Minkälaisia uusia toimintatapoja lisätty todellisuus mahdollistaa?

Koulutus

Lisätyn todellisuuden sovellusten ansiosta koulutettavia ei tarvitse enää viedä oikeaan toimintaympäristöön operoimaan oikeita laitteita, mikä vähentää turhia vaaratilanteita ja loukkaantumisia. Kun laitteet ja ympäristö korvataan virtuaalisilla vastineillaan eli käytetään VR-laseja, voidaan välttää virheistä johtuvia ongelmia erityisesti koulutuksen alkuvaiheessa.

AR/MR -laseilla taas voidaan kouluttaa oikeassa toimintaympäristössä ja oikeilla laitteilla prosessiohjeella höystettynä, mikä parhaassa tapauksessa nopeuttaa oppimista. 

Kaikki kolme teknologiaa mahdollistavat myös koulutuksen pelillistämisen, millä voi olla positiivisia vaikutuksia sekä koulutettavien oppimishaluun että koulutuksen tehokkuuteen.

 

Huolto

Huollossa voidaan vähentää kentällä olevien työntekijöiden koulutuksen tasoa ja tarvetta tai yksittäinen asiantuntija toimistolla voi suorittaa useamman huoltotehtävän päivän aikana, koska:

  • Keikalla olevia työntekijöitä tuetaan prosessiohjeella (teksti, kuvat, videot, animaatiot ja 3D-mallit). Tämä eroaa mobiililaitteen tai tietokoneen käytöstä siinä, että kyse on puettavasta teknologiasta (työntekijän kädet ovat vapaat itse työn tekemiseen) ja mallien kolmiulotteisesta visualisoinnista (helpottaa laitteeseen kohdistuvien huoltotoimenpiteiden hahmottamista).
  • Toimistolla olevat asiantuntijat voivat tukea työntekijöitä tarpeen tullen etänä.

 

Kokoonpano

Manuaalien selaaminen tai kävely edestakaisin ohjeruutujen ja työpisteen välillä vievät aikaa, minkä lisäksi kävely tehtaalla on aina turvallisuusriski. Tabletti voidaan toki kiinnittää omaan jalustaansa työntekijän käsien vapauttamiseksi, mutta AR/MR-lasit tarjoavat puettavana teknologiana helpomman vaihtoehdon. Tuotannon kokoonpanossa työntekijän ei tarvitse enää kantaa mukanaan paperisia ohjekirjoja tai mobiililaitetta, kun ohjeet ovat läsnä vain tarvittaessa – sitomatta kenenkään käsiä.

Tulevaisuudessa AR/MR-lasit pystyvät myös projisoimaan laitteen 3D-mallin sen päälle, mikä lisää ohjeiden ymmärrettävyyttä ja tehostaa työtä.

Lisätyn todellisuuden mahdollisuuksia kokoonpanossa:

  • Työohjeet voivat sisältää teksti- ja kuvaohjeiden lisäksi laitteen 3D-mallin (hologrammi MR-laitteella).
  • Laitteen kokoonapanon eri vaiheet voidaan esittää animaatioina.
  • Puheohjauksella (toimii Hololens Cortana AI:n kautta hyvin (EN-US), Android-laitteilla heikosti) voidaan vapauttaa työntekijän kädet kantamaan työkaluja ja osia.
  • Oikean käyttöohjeen löytämistä voidaan nopeuttaa asettamalla kokoonpantavaan osan päälle tunniste (eng. marker) tai QR-koodi.
  • Ohjeet voidaan piilottaa näkyvistä tai siirtää osittain sivuun, jolloin työntekijä näkee kokoonpantavan laitteen selkeästi edessään.
  • Työntekijää voidaan auttaa vaikeissa tilanteissa etätuen avustuksella, kuten huollon käyttötapauksessa.

 

Mitä haasteita lisätyn todellisuuden hyödyntäminen yrityskäytössä voi tuoda?

Lisätyn todellisuuden laitteet ovat kehityksensä alkuvaiheessa, mikä asettaa rajoituksia sovelluskehitykselle ja niissä käytettäville sisällöille, kuten 3D-malleille.  

AR/MR-laitteiden haasteisiin kuuluvat muun muassa korkea hinta, rajoitettu graafinen prosessointiteho, akun lyhyt kesto, pieni näkökenttä, iso koko ja paino, huono lian ja iskujen sietokyky sekä heikko tuki puheentunnistuskirjastoille (joko rajoitettu määrä kieliä tai signaalin käsittelyn vaikeudet).

Yritykset käyttävät tuotteidensa suunnitteluun CAD-ohjelmia, joiden tuottamat 3D-mallit ovat usein hyvin yksityiskohtaisia ja siten suuria kooltaan.Tämä aiheuttaa ongelmia AR/MR -laitteille, sillä kuvanvirkistysnopeus (eng. framerate) saattaa hidastua tai 3D-malli ei lataudu sovelluksessa ollenkaan. Ongelma koskee niin teollisia laitevalmistajia kuin rakennusyhtiöitä, sillä esimerkiksi BIM-mallit ja IFC-tiedostot voivat olla valtavia kooltaan. Olemme kehittäneet tätä varten automatiikkaa, jolla 3D-mallit voitaisiin automaattisesti konvertoida, optimoida ja skaalata oikeaan kokoon.

”Rajoitteista johtuen on vaikeaa luoda lisätyn todellisuuden sovelluksia, joilla on hyvä käytettävyys ja käyttökokemus.”

Ongelmien välttämiseksi niin sanotun 3D-mallien tuotantoputken pitää olla kunnossa, jotta yritys voi tukea lisätyn todellisuuden sovellusten laajempaa käyttöönottoa.

On syytä muistaa myös, etteivät AR/MR-laitteet pysty vielä esittämään reaaliaikaista, korkealaatuista kuvadataa esimerkiksi lääketieteellisten kuvantamislaitteiden tarpeisiin. Tämä vaatisi erillisen PC:n prosessoimaan dataa ja lähettämään sen käsiteltynä AR/MR-laitteelle esitettäväksi.

Näistä rajoitteista johtuen on vaikeaa luoda lisätyn todellisuuden sovelluksia, joilla on hyvä käytettävyys ja käyttökokemus (UI/UX). Tilanne lisää organisaatioiden muutosvastarintaa ja hidastaa lisätyn todellisuuden laitteiden käyttöönottoa yrityksissä: Moni ajattelee vielä, miksi tehdä asiat hankalasti uudella teknologialla, kun ne voi tehdä helposti vanhoja toimintatapoja noudattaen.

 

Lisätyn todellisuuden tila yrityskäytössä

Internet on täynnä markkinointimateriaalia lisätyn todellisuuden sovellusten käytöstä yrityksissä, mutta ne eivät välttämättä vastaa todellista tilannetta, joten en mainitse niistä sen enempää.

Olen kuitenkin ollut mukana muutamissa Proof-of-Concept -projekteissa, joissa lisättyä todellisuutta on sovellettu esimerkiksi lääketieteellisen laitteen ohjaamiseen Hololens-laitteella (Thermo Fisher Scientific), suurikokoisten laitteiden esittelyyn asiakkaalle niiden oikeassa koossa (Perkin Elmer Wallac), asuinrakennusten esittelyyn ja markkinointiin hologrammien avulla (Skanska), huollon tuessa (teollisuuden laitevalmistaja), laivan 3D-mallin tarkastelussa (Meyer Turku) sekä asiakastarkastuksessa lopputuotteen virtuaalisia näköisversioita hyödyntäen (Patria).

 

Mikko Luukkonen, Sales Manager @ Softability Group Oy

 

Softability

Softability Group on palvellut teollisuuden ja lääketieteen laitevalmistajia 15 vuotta ohjelmistokehityksen ja laadunvarmistuksen alihankinnassa: Microsoft .NET (Azure/AWS), sulautetut järjestelmät (C/C++) ja laadunvarmistus (manuaalitestaus ja testiautomaatio). Asiakkaina mm. ABB, KONE, Konecranes, Metso, Outotec, Thermo Fisher Scientific ja GE Healthcare.

Uusi liiketoiminta-alueemme Softability Studio kehittää Unity-työkalulla lisätyn (mobiililaitteet, Vuzix ja ODG -älylasit), yhdistetyn (Microsoft Hololens) ja virtuaalitodellisuuden (Oculus Rift, Gear VR) sovelluksia lääketieteen, teollisuuden ja rakennusalan tarpeisiin. Työkalun hyötyjä ovat:

  • Laitteen ohjaus virtuaalisella käyttöliittymällä: lääketieteen ja teollisuuden laitteet
  • Prosessiohjeet mm. huoltoon, kokoonpanoon ja koulutukseen.
  • Myynnin ja markkinoinnin tuki.

Softabilityn ite wiki-profiili

Softabilityn kotisivut