メンテナンス作業効率化のための拡張現実活用

長年にわたり、拡張現実（AR）はその多くの可能性から様々な分野で最も試みられてきた分野の一つで、リソース管理のための作業エリアから、ビデオゲームのようなレジャー活動まで使用されてきました。

拡張現実とは？

拡張現実は、現実世界から得る情報を拡張します。通常、観測要素に関する追加情報として、観測したいデータを実画像に重ね合わせることで実現します。これは、現実を見ながら同時に仮想要素を表示できるデバイス（モバイル、グラス、プロジェクター等）を使用して達成されます。情報タイプは、観測対象オブジェクトに関する情報、特定スペースへのオブジェクト配置シミュレーション、ビデオゲーム要素等、想像できるあらゆる種類です。

拡張現実用デバイスの種類

ARを使用するには、現実世界オブジェクトについて仮想情報を可視化できるデバイスが必要です。

• 携帯表示デバイス： スマートフォンやタブレット等、容易に入手可能で、コンピュータビジョン認識システムを使用し、AR適用現場に物理的に存在する必要がある場合に特に有用（カメラ使用可能）。カメラ付きコンピューターも、観測対象に関する何らかの情報をリモートで見たいだけなら十分です。
• スマートグラス： より洗練されたものを求めるなら、情報をより快適に可視化できる仮想グラスも使用可能。移動を伴うメンテナンス応用で使用。
• 産業用プロジェクター： オペレーターが常にデバイスを使用せず、特定エリアでのみ情報観測したい場合に良い選択肢。組立指示投影に産業用プロジェクターを使用したプロジェクト例をご覧ください。

何のためか？産業メンテナンス向け拡張現実応用

インダストリー4.0における拡張現実の最大のユーティリティの一つは、メンテナンス作業を容易にする可能性です。コンピュータビジョン等の他技術と組み合わせ、特定オブジェクトに関する情報（在庫番号、オブジェクト特性、パラメータ、温度、保管場所、パッケージ情報等）を取得可能。これにより、情報への迅速・容易なアクセスを可能にするだけでなく、情報表示方法も容易にし、複数タスクを促進できます。産業メンテナンスにおける拡張現実の7つの応用を紹介します：

• 機械上の要素ラベリング表示。コンピュータビジョン支援のARにより、機械要素を識別し、技術者が各ピースを容易に特定可能。

• メンテナンス前・中の機械要素シミュレーション。ARにより、装置の様々な要素の動作と嵌合をシミュレーション可能。実際の実装で問題がないことを確実に。

• 遠隔故障検知。危険エリアでの修理リスク回避。ARシステム使用時、メンテナンス技術者は要素読み取り・特定のために現地へ行く必要なし、リモートで実行可能。高リスク設備で特に有用。コンピュータビジョンシステムで故障検知し、ARで故障と発生箇所を可視化。

• リアルタイム情報。 ARシステムにより、指示、文書、ステータス、日付、アラームを非常に直接的に閲覧可能。指示投影方法はこのプロジェクトでご覧いただけます。

• プラント設備と要素へのアクセスと制御。ARシステムをプラント制御システムに接続可能で、同一アプリケーションから異なる設備の可視化と操作が可能。

• 遠隔支援とガイド。最も使用される応用の一つで、技術者を修理中にガイドし、結果をより安全かつ高品質に。包装配置でのオペレーターガイド例と、電子基板組立でのガイド例をご覧ください。

• オペレーターと技術者のトレーニング。ARシステムを通じて機械操作と特定プロセスの教育支援、特に新人採用時に有用。

見てきた通り、拡張現実は幅広い適用分野と多数のプラットフォームにより、多数のプロセス簡素化に役立つ多くの可能性を提供します。

拡張現実とコンピュータビジョン・人工知能の組み合わせ

拡張現実の主目的の一つは情報アクセス容易化です。コンピュータビジョンや人工知能等の他技術とARを組み合わせることで可能性が増大します。例えば、コンピュータビジョンと組み合わせて特定オブジェクトやコードを認識・位置特定し、それに応じた異なる情報と投影場所を表示。さらに、システムにデータベースや管理・メンテナンスシステムへの接続を提供すれば、システムで表示可能な大量の有用情報が利用可能になります。

産業メンテナンスへの拡張現実適用のメリットと利点

産業メンテナンスへのAR適用は、3つの非常に重要な利点を提供します：

• 介入時間の節約。メンテナンス技術者が全情報を手元に置き、マニュアル、ガイド、データ、測定値の検索時間を節約。

• 介入の品質向上。 情報とデータの完全可用性により、実施オペレーションの品質度が向上。

• オペレーターと設備の安全性。 遠隔観測とシミュレーション可能により、メンテナンス技術者の安全性向上。機械と設備もより安全に。

産業メンテナンス向け拡張現実プロジェクトの進め方

ARプロジェクト開始時、まず何を表示したいか決定する必要があります。チームから必要となる無限のパラメータと情報があり、最初のステップは最も重要なものを決定すること。次に、表示したいデータを収集。初期時間は必要だが、システム設置後は多くの時間を節約できることを保証。デバイス選択時、開発アプリケーションがスムーズに動作するため一定の処理速度が必要なことも考慮必須。

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