拡張現実でスマート製造を革新する

今日のデジタル時代において、人工知能（AI）、機械学習（ML）、拡張現実/仮想現実（AR/VR）、ブロックチェーン、IoT、3Dプリンティング、オートメーションといった新技術が、特定の業界やセクターを問わず、製品ライフサイクルを大きく変革し、消費者行動を劇的に変化させています。

この記事では、ARの基礎と課題、特に製造セクターにおける多様な業界応用について語ります。

一般的に、拡張現実（AR）とは、現実世界の環境とコンピューター生成情報を統合した、一つ以上の没入型感覚ユーザー体験の形態と定義できます。

没入型ユーザー体験技術にはどんな種類があるか？

仮想現実（VR）は、ヘッドセット型ウェアラブルデバイスを用いてユーザーを完全に人工的な仮想世界へ導きます。コンピューターシミュレートされた360度ビューの現実とユーザーがインタラクトできるようにします。

VRの最も一般的な応用はゲームとエンターテインメント業界です。車/バイクレースゲーム・シミュレーション、戦場ゲーム・シミュレーション、スポーツ、ジャングルサファリゲーム・シミュレーション、5D/7Dアニメーションシネマなど。

拡張現実（AR）は、モバイルフォン、タブレット、スマートグラスのデバイスカメラを通じて、コンピューター生成の仮想オブジェクトを現実世界の環境に重ね合わせることで、没入型ユーザー体験を提供します。

ARの最も一般的な応用は小売、Eコマース、教育、メディア・エンターテインメント業界で、オンライン製品購入、インタラクティブ学習、視聴者増加においてそれぞれ優れたユーザー体験を提供します。

複合現実（MR）は、拡張現実の高度版で、現実と仮想の世界を融合させ、それらがリアルタイムで相互作用できるようにします。

MRの最も一般的な応用は医療科学で、高度手術の支援、鑑識、検死などです。

画像出典：Forbes

拡張現実で使用される技術の種類

ARはウェアラブルスマートグラス、またはカメラ付きモバイルフォン/タブレットで体験できます。デバイスはAI、ML、IoT技術、データ分析、コンピューター生成仮想オブジェクトを用いて、ユーザーが複雑なタスクを遂行し、情報に基づいた意思決定のためのリアルタイムインサイトを得るのを支援します。

スマート製造におけるARのユースケース

ARをIoTとAIと組み合わせた適用により、製品開発、製造、機械メンテナンス、物流、カスタマーサポートで新たな可能性が開かれました。

• 製品開発： 技術進歩、環境規制、顧客期待の高まりにより、新製品開発はより短い市場投入期間と低コストでの提供が求められています。
  初期製品開発でのAR活用は、デザイナーがアイデアからコンセプト段階まで仮想的に、より柔軟に設計をイテレーションできるようにし、ラピッドプロトタイピングコストをかけずに済みます。
• 製造： 第1次産業革命からインダストリー4.0まで、製品の構成部品数は千倍に増え、組立プロセスはより複雑で面倒になり、作業者が最短時間でエラーなくタスクを遂行するのは困難です。
  ARガイド付きインタラクティブ音声作業指示が、携帯電話や航空機などの複雑な組立プロセスで使用されます。プロセスがより速く、エラーなくなり、作業者への過度なプレッシャーを軽減します。
• 機械メンテナンス： 最高品質の製品への要求が、製造現場で非常に高度で複雑な機械の使用を招きました。もちろん、突然の機械故障は常にダウンタイムと生産損失をもたらします。
  ARはリアルタイム日次監視で定期メンテナンスと故障損失を削減できます。迅速な診断により潜在的故障トレンドの予測、より速い修理と復旧も可能にします。
• 物流： 倉庫運用コスト削減は、納期遅延と不適切な貨物取り扱い・積み込みによる損傷により常に課題です。
  ARは、ローダーが適切な貨物を特定し、車両内のどこに配置すべきかを、支援的でインタラクティブな音声ガイド付き指示で効率化できます。
• カスタマーサポート： 通常、オンプレミスOEMカスタマーサポートには、診断実行、スペアパーツ発注、交換・修理のために複数回の技術者訪問が必要です。これによりOEMが最速解決でより良い顧客体験を提供するのは困難です。
  ARスマートグラスは、リモートワーク環境でパーソナライズされた指示によるリアルタイム技術サポートを提供し、物理訪問なしでより速く問題を解決できます。

AR導入の課題を克服する

AR製品開発は、その完全な潜在力を実現する上で多くの課題に直面しています。以下の技術進歩によりAR導入は加速できます：

1. 5Gデータ接続： 低レイテンシのリアルタイムデータ転送
2. 高度に訓練されたAIモデル： 異なるアプリケーションに基づき、AIモデルが高度に訓練され、リアルタイムインタラクティブユーザー体験を可能にする
3. 高品質仮想オブジェクト： あらゆる詳細を示すリアルな仮想オブジェクトの作成
4. 小型で柔軟な電子デバイス： バッテリーを含む数百のコンポーネントを持つウェアラブルARデバイスは、コンパクト、軽量、効率的、安全でなければならない

画像出典：Facebook

例えば、FacebookとBoschが大衆向けスマートグラスを開発するために協業しており、ウェアラブルスマートウォッチのようなもので、家電業界に革命をもたらす可能性があります。