Comment créer des applications de réalité augmentée pour l'industrie

La réalité augmentée d'entreprise (AR) a des applications dans un large éventail d'entreprises et d'industries. Les spécialistes du marketing et les vendeurs peuvent utiliser AR comme outil de commerce électronique 3D pour modéliser des produits destinés à des clients dans un espace réel. Les chirurgiens peuvent porter des lunettes anti-reflets pour obtenir les données du patient et les diagrammes superposés sur un afficheur tête haute, tout en gardant les mains libres pendant les procédures. Mais pour les entreprises ayant des activités de fabrication lourdes, le cas d'utilisation du RA le plus déterminant est celui de l'Internet des objets (IoT).

Les travailleurs sur le terrain et les techniciens travaillant dans les usines peuvent tirer parti de la modélisation 3D AR combinée aux données en temps réel des capteurs IoT de différentes manières. En utilisant une application AR sur des smartphones, des tablettes ou des casques d'entreprise AR, les employés peuvent surveiller les problèmes liés aux périphériques connectés et effectuer la maintenance de routine beaucoup plus facilement que l'inspection de machines dont l'accès peut parfois être difficile ou dangereux. Les casques AR tels que Google Glass Enterprise et Microsoft HoloLens peuvent également afficher une formation en ligne immersive étape par étape et des tutoriels pour le montage et le fonctionnement de machines qui, autrement, nécessiteraient la lecture de manuels et d'instructions techniques denses. Pour les ingénieurs, les directeurs d’usine ou ceux qui travaillent avec des machines complexes, qu’il s’agisse d’une chaîne de montage d’automobiles, de canalisations d’huile ou de gaz ou de moteurs à réaction, l’entreprise AR redéfinit la manière dont les travailleurs de l’industrie font leur travail.

La difficulté pour les entreprises est de créer une expérience AR qui réponde aux besoins uniques de leurs employés et aux dispositifs IoT industriels avec lesquels elles travaillent quotidiennement. L'entreprise de logiciels d'entreprise PTC possède une vaste expérience dans ce domaine. PTC possède à la fois Vuforia, la populaire plate-forme de développement AR, précédemment détenue par Qualcomm, et la plate-forme de développement IoT, ThingWorx.

Au cours des dernières années, PTC a développé et intégré les deux plates-formes dans un certain nombre d'outils constituant un pipeline AR IoT de bout en bout. La solution est entièrement personnalisable en fonction des besoins en matériel, logiciels et infrastructure cloud d'une entreprise. PCMag a rencontré Mike Campbell, vice-président exécutif de la plate-forme ThingWorx chez PTC, pour expliquer la manière dont ThingWorx et Vuforia travaillent ensemble. Campbell a expliqué comment les entreprises peuvent intégrer toutes leurs données et leurs dispositifs existants dans des applications AR. Il a également montré comment la société récemment lancée, ThingWorx Studio, associe les capacités de développement AR de Vuforia à des outils de modélisation 3D pour l'IdO industriel.

• 1 Amener les AR à l'IoT

  Dans ThingWorx 8, la dernière version de la plate-forme IoT industrielle de PTC, récemment lancée, la société a apporté davantage de capacités de développement d'applications AR de Vuforia directement à ThingWorx. Grâce à un programme d’essai gratuit de ThingWorx Studio, PTC a donné à plus de 2 000 entreprises participantes l’accès à un environnement de création et de publication de ressources numériques natif dans ThingWorx. Parmi les entreprises qui exploitent cette capacité, on compte des constructeurs automobiles tels que Tesla, Toyota et Volkswagen, des fabricants de machinerie lourde tels que Caterpillar et John Deere, des géants de la technologie et du conseil, et même la NASA et l'armée américaine.

  "C'est une capacité que tout le monde pourra utiliser", a déclaré Campbell de PTC. "Nous avons corrigé cela dans Thingworx Studio. Ainsi, si vous créez des expériences de RA pour des trépieds, vous pouvez créer une cible pour le trépied qui ressemblera à une vue filaire, puis créer tout ce que vous voulez contre cela. Faites glisser et déposez, et boum, vous avez AR."

• 2 Flexibilité des données

  Thingworx Studio est spécialement conçu pour les AR, mais permet aux entreprises de réutiliser des ressources 3D existantes, facilitant ainsi la connexion de toutes les machines existantes de leur usine à l'écosystème de l'IoT. La plate-forme peut également gérer des sources de données en nuage existantes et packer des intégrations IoT en cloud natives avec Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure et GE Predix.

  "Chaque machine et chaque pièce d'une usine ont été modélisées en CAD avant leur fabrication. Nous pouvons prendre ce catalogue en CAO et réutiliser des catalogues de composants clients. Toutes les données 3D, quelle que soit leur origine, peuvent être réutilisées", a déclaré Campbell.

  "Nous pouvons également faciliter l'obtention des données de tous les contrôleurs, capteurs et passerelles. Chaque machine a ses propres protocoles et langages. Nous avons donc acquis et intégré une technologie nous permettant de dialoguer avec toutes ces machines. Nous soutenons davantage Plus de 150 protocoles différents utilisés par des milliers de machines, nous pouvons donc entrer dans une usine et commencer à obtenir des données sur Thingworx en moins d’une heure. Nous avons un appareil qui ressemble à un petit palet de hockey en métal que vous pouvez coller sur une machine, et il commence à transmettre des données telles que les vibrations, la température, etc., directement dans ThingWorx."



3 instructions pas à pas

Les instructions AR guidées pour assembler et démonter, inspecter et entretenir des systèmes complexes constituent une application essentielle pour l'IdO industriel. C'est aussi une tâche qui peut devenir répétable et normalisée. Dans ThingWorx 8, PTC a également publié trois applications prédéfinies: ThingWorx Controls Advisor, ThingWorx Asset Advisor et ThingWorx Production Advisor, pour des tâches industrielles classiques telles que la surveillance d'actifs à distance et la gestion des performances de production en temps réel.

Campbell a expliqué comment créer des instructions répétables, étape par étape, tout en respectant les mécanismes uniques de chaque machine. Il a également déclaré que ThingWorx travaillait sur le déploiement du suivi basé sur la CAO dans les prochains mois afin d'éliminer le besoin de placer des marqueurs physiques devant un objectif antireflet pour ancrer le modèle.

"Nous pouvons réutiliser des instructions pas à pas incorporant des données IoT et les rendre disponibles via le cloud, avec des outils qui fonctionnent un peu comme des animations PowerPoint", a déclaré M. Campbell. «Prenez quelque chose, faites-le glisser où vous voulez et prenez un instantané. Ensuite, lors de la création des instructions, vous pouvez spécifier des choses comme« dévisser ceci »avec une animation préemballée qui fait tourner la vis dans le sens contraire des aiguilles d'une montre et la fait glisser.

"Il y a une intelligence intégrée à l'intérieur, donc ce n'est pas juste glisser-déposer", a poursuivi Campbell. "Il y a aussi le respect de la cinématique. Ainsi, lorsque vous concevez quelque chose, vous précisez qu'il s'agit d'un certain type de joint ou de curseur et qu'il le respecte également. Dans un environnement de formation, nous adoptons ces mêmes concepts - beaucoup de fabrication et inspection - et en assemblant les choses de manière à ne plus avoir à regarder un schéma, car vous voyez devant vous une superposition disant que "ces trois fils doivent être branchés ici, ici et ici".



4 Détection d'anomalie native

Détection d’anomalie native: analyse en temps réel sur un appareil IoT pouvant aider un ingénieur ou un inspecteur à effectuer une maintenance prédictive. L'application ThingWorx Asset Advisor, par exemple, surveille à distance les actifs physiques en temps réel pour détecter automatiquement les anomalies et déclencher des alertes afin d'améliorer l'efficacité et la qualité.

"Vous avez donc connecté votre machine à l'usine", a déclaré Campbell. "Ce que vous pouvez faire, c'est dire à Thingworx 'd'apprendre ce qu'est la normalité'. Ainsi, lorsque quelque chose n'est pas normal, un événement se produit, ce qui déclenche une alerte dans l'application AR ou directement dans l'un de vos systèmes de gestion intégrés."



5 Créer des jumeaux numériques

Le concept de détection des anomalies natives intègre également l'idée d'un "jumeau numérique" pour les machines de votre usine ou en production. L'une des fonctionnalités les plus puissantes pour intégrer l'AR dans l'IdO industriel est la possibilité de créer des représentations numériques de vos machines physiques. Campbell a expliqué comment créer, dans ThingWorx Studio, un jumeau numérique qui extrait des données IoT en temps réel pour cette machine, en effectuant la démonstration à l'aide d'un modèle 3D de moto.

"J'ai une machine physique dans mon usine", a déclaré Campbell. "ThingWorx vous permet de créer un équivalent numérique de celui-ci. Vous pouvez ensuite le synthétiser, l’analyser et obtenir des informations utiles pour piloter des actions, soit en orchestrant des systèmes métier, comme en lançant une action dans un système CRM, ou en déclenchant le produit lui-même "

"Dans ThingWorx Studio, nous avons des ressources ici, une palette au milieu et des propriétés sur la droite. Je peux placer le modèle 3D de la moto et ensuite créer notre expérience AR en conséquence", a-t-il démontré. "Je place des jauges virtuelles, en appliquant les instructions pas à pas, et je les mets à disposition avec un bouton ici, qui me permet de basculer entre une vue 3D et un environnement 2D que vous verriez sur un écran iPad. Ensuite, au lieu d'afficher une jauge sans chiffres, nous associons la valeur affichée aux données issues de ThingWorx pour créer ce jumeau numérique où vous visualisez les données de la batterie, les niveaux d'huile, la pression des pneus, la température, le tout en temps réel."

• 6 Création de contenu en réalité mixte

  Pour les développeurs et les créateurs de contenu AR, la valeur de Vuforia est la possibilité de créer des expériences pour tous les facteurs de forme. Disponible via ThingWorx Studio, la plate-forme prend désormais en charge les applications AR IoT pour Android, iOS, Windows 10, Microsoft HoloLens et l’écosystème Windows de réalité mixte plus vaste, ainsi que d’autres dispositifs de lunetterie numériques tels que les lunettes d’entreprise AR proposées par ODG et Vuzix.

  Campbell a présenté Microsoft HoloLens, en particulier, en tant que moyen puissant pour le type de contenu d'entreprise et d'applications IoT créé avec ThingWorx et Vuforia. Lorsque j'ai attaché un HoloLens pour regarder moi-même (quelques diapositives plus tôt), j'ai vu le même modèle de moto AR devant moi, avec des commandes de mouvements et des instructions visuelles spécifiques à HoloLens. Campbell a également chargé une démo qui m'a permis de rassembler et de démonter tous les composants d'un générateur.

  "Nous voulons libérer le contenu 3D de l’entreprise industrielle sur HoloLens et tous ces appareils", a déclaré M. Campbell. "Regardez les instructions de travail supplémentaires pour remplacer le filtre à air dans un groupe électrogène Caterpillar. Ces types d’utilisation interactive de la formation et de l’utilisation des services vont du marketing à la vente (à quoi ressemble ce générateur et comment il s’adapte à mon site de travail) à son fonctionnement le réparer et le construire pour la première fois. Vous pouvez le démonter et le remettre en place avec un robinet d’air. "

  "Les employés de Microsoft sont enthousiastes à l'idée de ce que nous faisons car ils ont un problème. Ils ont ces nouveaux périphériques impressionnants, mais le défi consiste toujours à obtenir du contenu créé pour eux", a poursuivi Campbell. "C'est pourquoi ils ont introduit 3D Paint et toutes ces choses. Du point de vue de PTC, il ne s'agit que de matériel. Nous voulons avant tout fournir le logiciel et une plate-forme permettant d'alimenter ce logiciel. Par conséquent, nous ne nous soucions pas vraiment de ce que vous voulez consommer. iPhone, iPad, appareil Android, peu importe. Nous essayons de rendre simple et stupide la diffusion de ce contenu."

• 7 Tout mettre ensemble

  L'un des plus grands défis de l'IdO industriel est la standardisation des données à l'échelle de l'entreprise. Les grandes entreprises et les activités de fabrication doivent intégrer ces points de terminaison IoT à tous leurs systèmes existants et configurer un pipeline de données pour prendre des mesures sur toutes ces données. Sinon, l'expérience AR n'est pas liée à la valeur tangible et ne peut apporter de retour sur investissement à l'entreprise.

  Pour une plate-forme telle que ThingWorx, cela signifie de fusionner des intégrations de matériel, de logiciels et de données dans une solution globale que chaque entreprise peut personnaliser en fonction de ses besoins. Pour que l'IoT industriel et l'AR fonctionnent ensemble, vous avez besoin d'outils qui simplifient au maximum la complexité manuelle des entreprises.

  "Si vous n'avez rien, nous avons une pile de haut en bas", a déclaré Campbell. "Si vous possédez déjà des machines déjà détectées, un appareil télématique ou des données de produits dans le cloud avec Azure ou AWS, nous pouvons vous aider à y remédier pour améliorer la visibilité de l'entreprise et des cas d'utilisation spécifiques. "

  "Ce que nous constatons, c'est que la RA est une nouvelle façon de communiquer, une nouvelle langue, un nouveau moyen de communication", a poursuivi Campbell. "Nous savons comment créer des applications de bureau, des applications Web et des applications mobiles, mais personne ne sait comment créer des applications de RA. C'est un tout nouveau monde. Vous devez pouvoir itérer rapidement. Et dépenser des milliers de dollars et plus -Heures seulement pour obtenir quelque chose qui ne va pas, c'est assez pénible. L'outil ThingWorx Studio vous permet de rapidement transférer ce contenu, de le tester et de l'optimiser."