Toyota zaubert Mixed Reality mit Unity und Microsoft HoloLens 2
Erfahren Sie, wie Unity und HoloLens 2 bei einem der weltweit größten Automobilhersteller zu unverzichtbaren Werkzeugen geworden sind, um Prozesse zu optimieren, das Verständnis zu verbessern und Zeit zu sparen.
Eines der wichtigsten Prinzipien der Toyota Motor Corporation ist Kaizen (kontinuierliche Verbesserung). Sowohl bei den Produktionsanlagen als auch bei den Arbeitsabläufen zielt Kaizen auf maximale Qualität, Effizienzsteigerung und die Beseitigung von Verschwendung ab.
Toyota setzt häufig auf Technologie, um diese Verbesserungen zu erreichen. Deshalb hat der Automobilhersteller schon früh 3D-Daten für die digitale Konstruktion genutzt und später die 3D-Echtzeittechnologie eingeführt. Toyota nutzt die 3D-Echtzeit-Entwicklungsplattform von Unity in vielfältiger Weise über den gesamten Lebenszyklus seiner Fahrzeuge hinweg.
Die virtuelle Pipeline beginnt mit dem Import von Fahrzeugdaten in Unity mit Pixyz. Mit diesem Verfahren werden die großen CAD-Baugruppen von Toyota schnell in leichtgewichtige Inhalte umgewandelt, die für 3D in Echtzeit geeignet sind.
Das Unternehmen nutzt dann Unity, um auf seine Bedürfnisse zugeschnittene Anwendungen zu entwickeln und sie auf verschiedenen Plattformen bereitzustellen, sei es für die Durchführung von Schulungen in virtueller Realität (VR), die Erstellung atemberaubend realistischer Autokonfiguratoren für seine Luxusmarke Lexus oder die Verkürzung von Inspektionsabläufen von Tagen auf Stunden mit HoloLens.
Toyota hat Unity eingesetzt, um Mixed-Reality-Anwendungen für Microsofts revolutionäres Gerät zu erstellen und im gesamten Produktionsprozess der Automobilindustrie einzusetzen. Natürlich wollte das Team seine Mixed-Reality-Fähigkeiten mit HoloLens 2, der nächsten Generation des tragbaren holografischen Computers von Microsoft, erweitern.
Sehen Sie sich den folgenden Vortrag von Koichi Kayano an, dem Projektleiter für Mixed Reality im Bereich Automotive Digital Engineering bei Toyota, in dem mehrere laufende Proof of Concept-Fälle vorgestellt werden. Erfahren Sie, wie Unity und die neuen Mixed-Reality-Geräte von Microsoft Toyota dabei helfen, Kaizen in verschiedenen Bereichen von Design, Fertigung und Außendienst zu erreichen.
Hier finden Sie einige der vielen Möglichkeiten, wie Toyota mit Mixed Reality Zeit und Kosten spart und die Effizienz steigert.
Die früher mühsame CFD-Analyse wird nun mit Hilfe der gemischten Realität vereinfacht. Toyota nutzt Unity und HoloLens 2, um die CFD-Analyse eines Fahrzeugs in Echtzeit zu erfassen und darzustellen und so den Designprüfungsprozess zu optimieren.
Indem er um ein stehendes Fahrzeug herumfährt, kann der Benutzer simulieren und analysieren, wie sich dessen Konstruktion auf die Aerodynamik auswirkt. Durch die Verwendung mehrerer HoloLens 2-Geräte kann das Toyota-Team seine Sichtweise miteinander teilen, um während eines Überprüfungsprozesses besser zu kommunizieren und zusammenzuarbeiten.
Mit Unity und HoloLens 2 erfasst und zeigt Toyota die CFD-Analyse eines Fahrzeugs in Echtzeit
Sobald ein Fahrzeug zusammengebaut ist, ist es schwierig, die Funktionsweise der versteckten Mechanismen im Fahrzeug zu erklären. Dies ist umso schwieriger, wenn die Funktion erfordert, dass das Fahrzeug in Bewegung ist.
Mit HoloLens 2 und Unity können sich die Nutzer nun in einem "fahrenden" Fahrzeug bewegen und dessen Innenleben inspizieren - eine Aufgabe, die früher unmöglich war, kann nun einfach und sicher durchgeführt werden.
Die Benutzer können in der gemischten Realität sehen, wie das Fahrzeug beim Anfahren, Beschleunigen und Abbremsen funktioniert
Die Möglichkeit menschlichen Versagens ist immer gegeben, selbst bei erfahrenen Technikern. Einfache Fehler wie ein loser Kühlmitteldeckel haben Folgen, wenn sie nicht sofort erkannt und behoben werden.
Mithilfe von maschinellem Lernen, Unity und HoloLens 2 werden Ingenieure angeleitet, Unstimmigkeiten zu erkennen und zu beheben, die bei einer gewöhnlichen Prüfung leicht übersehen werden.
Toyotas Team kann mit der gemischten Realität leicht Fehler erkennen, die dem menschlichen Auge entgehen würden. In diesem Fall erkennt HoloLens 2, dass der Ölstandsanzeiger nicht richtig installiert ist und hebt dies in roter Schrift hervor.
Der Versuch, menschliches Versagen zu reduzieren, erforderte bisher jedoch einen hohen menschlichen Einsatz. Um maschinelle Lernmodelle auf Microsoft Azure zu trainieren, die diese einfachen Fehler erkennen, musste das Toyota-Team 20.000 Fotos aufnehmen und 200 Stunden damit verbringen, die Fotos manuell zu beschriften.
Die manuelle Beschriftung war für Toyota ein zeitaufwändiger Prozess, bei dem das Team Zehntausende von Fotos beschriften musste, damit das KI-System Fehler genau erkennen konnte.
Mithilfe von Unity erstellte Toyota 3D-Modelle des Fahrzeugs und der Karosserieteile unter der Motorhaube, variierte die Position des Modells im 3D-Raum und erfasste automatisch eine große Menge an markierten Bildern, um seine maschinellen Lernmodelle zu trainieren.
Toyota nutzte Unity, um Bilder automatisch zu erfassen und zu markieren, um seine Modelle für maschinelles Lernen zu trainieren, damit sie Fehler nach dem Einbau von Karosserieteilen erkennen.
Im Vergleich zum herkömmlichen Arbeitsablauf, der 200 Stunden dauerte, konnte mit diesem Ansatz die benötigte Menge an automatisch beschrifteten Bildern in nur 30 Minuten erstellt werden - eine 400-fache Verbesserung der Geschwindigkeit. Diese synthetischen Daten erwiesen sich beim Training der maschinellen Lernmodelle als ebenso effektiv wie die manuell beschrifteten Fotos. Für Toyota ist diese Art von Zeit- und Kostenersparnis ein ideales Beispiel für Kaizen in Aktion.
Eine ordnungsgemäße elektrische Verkabelung ist entscheidend dafür, dass Fahrzeuge wie vorgesehen funktionieren. In einem fertigen Fahrzeug ist die Kontrolle der Steckerpositionen und der Pinbelegung jedoch eine große Herausforderung.
Statt sich auf 2D-Diagramme zu verlassen, kann das Toyota-Team nun den gesamten dreidimensionalen elektrischen Schaltplan im Inneren des Motors, der Türen, des Armaturenbretts oder jedes anderen Teils des Fahrzeugs, das es benötigt, visualisieren. Auf diese Weise können die Außendiensttechniker von Toyota ein kontextbezogenes Verständnis erlangen und die Lage der Verkabelungssysteme visualisieren, ohne dass der Ausbau von physischen Teilen mühsam und zeitaufwändig ist.
Toyota Außendiensttechniker können den gesamten dreidimensionalen elektrischen Schaltplan im Inneren des Fahrzeugs visualisieren.
Toyota nutzte die Mixed-Reality-Anwendungen von Dynamics 365 auch für zwei weitere Anwendungsfälle.
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Als globales Unternehmen muss Toyota Ingenieure und Experten für den Außendienst an verschiedenen Standorten miteinander verbinden. Dies stellt zahlreiche Herausforderungen dar und behindert eine effektive Zusammenarbeit und Ausbildung.
Mit HoloLens 2 und Dynamics 365 Remote Assist, Microsofts Mixed-Reality-Tool für die Zusammenarbeit auf Distanz, können zwei oder mehr Teilnehmer unabhängig von ihrem Standort dieselbe Ansicht nutzen, kommunizieren und zusammenarbeiten. Mit dieser Lösung können Mitarbeiter aus der Ferne die Arbeit inspizieren, Ingenieure vor Ort schulen und ausbilden, während sie gleichzeitig viel Zeit und Geld sparen und die Gesamtergebnisse verbessern.
Toyota nutzt HoloLens 2 und die Kollaborationstools von Microsoft, um Experten vor Ort nahtlos mit Remote-Support-Technikern zu verbinden
Schritt-für-Schritt-Anleitungen sind entscheidend für die Fähigkeit der Toyota-Servicetechniker, Reparaturen effektiv durchzuführen, aber die Erstellung dieser Handbücher ist zeit- und ressourcenintensiv. In der Vergangenheit dauerte die Erstellung einer digitalen Version einer Arbeitsanweisung bis zu zehn Tage und erforderte einen Computergrafiker vor Ort.
Mit Dynamics 365 Guides, Microsofts virtueller Schulungs-, Leistungs- und Unterweisungslösung, benötigt dieselbe Aufgabe nun 90 Prozent weniger Zeit - nur noch einen Tag. Dieser automatisierte Prozess ermöglicht es jedem, der über eine Grundausbildung verfügt, die notwendigen Anwendungen mit Hilfe von detaillierten Anweisungen und Anleitungen zu erstellen, so dass sich die Programmierer auf andere Aufgaben konzentrieren können.
Dynamics 365 Guides reduzierte die Anzahl der Personenstunden, die für die Erstellung von Schulungsinhalten für Autoreparaturen benötigt wurden, um 90 Prozent
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Erfahren Sie mehr über Tools zur Entwicklung für HoloLens 2 mit Unity. Unity ist die führende Plattform für die Erstellung von Inhalten für Augmented-Reality- und Virtual-Reality-Anwendungen - abonnieren Sie die Unity Industrial Collection, um noch heute loszulegen, oder erfahren Sie mehr über unsere Lösungen für Ihr Unternehmen. Unity Technologies ist der Autor dieses Blog-Beitrags; die Toyota Motor Corporation ist nicht für dessen Inhalt verantwortlich.