拡張現実はどのように工場現場を改革するか
仮想現実（VR）や拡張現実（VR）を含む幅広い技術のカテゴリーである拡張現実（XR）の進歩に伴い、産業界では静かな革命が起きている。
本記事では、このようなユースケースにおいて、すでに製造業に変化をもたらしている最先端のXRアプリケーションを紹介する：
- AR検査ツールキット
- VRの共同メンテナンス
- AR技術トレーニング
- バーチャル製品ショーケース
- AIロボット・シミュレーション
AR検査ツールキット
XRの最も広く採用されている産業用ユースケースの1つは、AR支援検査用に構築されたアプリケーションである。これらのソリューションは、デジタル情報を実際の機械や設備に直接オーバーレイし、ナレッジベースを組み込んだコンテキスト豊富なメンテナンス・ワークフローを提供します。
建設機械の大手メーカーであるHDヒュンダイ・インフラコア（HDHI）は、ARガイダンス・アプリケーションを使用することで、サービス技術者による重機のメンテナンスを支援している。このソリューションには2つのモジュールが含まれる。ARオーバーレイは機械センサーからのリアルタイムのデータ入力と統合して故障を切り分ける。
Unityの拡張可能なエディターは、これらのモジュール間の切り替えを簡単に調整できた。HDHIの開発チームは、C#でスクリプト化されたカスタムツールとビューを使用して、複雑な電気回路図データをより使いやすいビジュアル形式に正規化し、エンドユーザーが実際の対象物のどこに回路が存在するかをより容易に特定できるようにしました。Unityはまた、HDHIのチームが高いグラフィック忠実度で複雑なビジュアライゼーションを作成することを可能にした。
チームは、まずモバイル・デバイスにソリューションを展開することで、迅速な導入を実現した。HDHIは、利用データが今後のアップデート開発に反映されるにつれて、Unityのマルチプラットフォーム展開構成を活用して、さまざまなコンシューマーグレードのVRヘッドセットによるハンズフリーメンテナンスを可能にする完全なVRバージョンを展開したいと考えている。
VRの共同メンテナンス
産業技術者は現場で修理を行う前に厳しいトレーニングを受けているが、機械メンテナンスに内在する危険性は、リアルタイムのコラボレーションによって最も軽減される。製造大手のASEA Brown Boveri（ABB）は、XRテクノロジーを使って、現場の修理技術者と制御室にいるオペレーション担当者の間の調整を行なっている。
マイクロソフトのMixed-Reality Toolkitと、Unityのマルチプラットフォーム開発パッケージの1つであるAR Foundationを使用することで、ABBのエンジニアは空間入力データをすぐにサポートできるようになり、開発を効率化しました。アンカー・コンポーネントはまた、ユーザー、デバイス、セッション間でリアルタイムの位置を共有できるように、基準点を保存するのに役立つことがわかった。
その結果、マルチプラットフォームXRソリューションは、ライブデータキャプチャとARビジュアライゼーションを可能にし、現場修理中の関係者間のスムーズで安全なコラボレーションを実現する。また、ABBがデジタル・トレーニング・モジュールを導入し、ライブ修理中に撮影された映像で手順パフォーマンス・レビューを実施するのにも役立っている。
AR技術トレーニング
複雑な製造工程に関しては、主題専門家の価値は過大評価できない。拡張現実は、研修生が専門家の視点から技術的な手順を学べるように、一人称の洞察を捉える方法を提供する。TaqtileのARソリューションは、製造業や防衛産業などのトレーニングやメンテナンスに革命をもたらしている。
マニフェストARアプリケーションは、実際の技術者によるリアルタイムのビデオデータを組み込んだ学習モジュールを通じて、工業メーカーが複雑な手順のトレーニングを標準化することを可能にする。Unityのシンプルなワークフローと豊富なファーストパーティパッケージライブラリは、迅速なプロトタイピングとイテレーション、特にデプロイ時に有用であることが証明されました。
HoloLensアプリケーションは現在、重機、航空機、防衛兵器システムに携わるメンテナンスエンジニアにARガイダンスを提供している。
バーチャル製品ショーケース
ボッシュ・レックスロスは、大型機器の出荷や現場での製品デモを行う際のコストを削減するため、VRヘッドセット用のバーチャル・ショールーム・アプリケーションを導入し、営業活動に汎用性を持たせました。
XRソリューションは、X線画像と分解画像という視覚的なコンテクストを追加することで、より没入感のあるコンテクスト体験を通じて、従来の製品デモを改善します。このソリューションでは、見込み客や販売代理店が共有バーチャル空間を見学し、ボッシュ・レックスロスの油圧駆動・制御技術の完全インタラクティブな複製を探索することができます。
ボッシュ・レックスロスのXR開発チームは、製品の非常に複雑な性質を考慮し、実際の3Dデータから始めることが最良のアプローチであると判断しました。Unityは、既存のコンピュータ支援設計（CAD）ファイルをショールーム用の堅牢な3Dモデルに変換するのに不可欠であることが証明されました。
チームは、Unity Industryのモデリングツールとビルトイン製品のサポートに加え、Pixyz Studioのダイナミックメッシュテッセレーション機能と大量データ取り込みパイプラインも活用しました。これらの製品は、ボッシュ・レックスロスのチームが大規模な産業機械を仮想化し、完全にインタラクティブな製品のティアダウンを作成するのに役立ちました。
AIロボット・シミュレーション
他の企業が人工知能（AI）を取り入れる中、大型で高価な機械に依存している工場では、産業用ロボット用の新しいソフトウェアをテストするためのダウンタイムを取る余裕がない。東京を拠点とするAI技術企業クロス・コンパスは、新しい自律誘導ルーチンをテストし、反復するために、完全な工場環境をシミュレートすることにした。
Unityをエンドツーエンドのパイプラインに統合することで、Cross Compassのエンジニアは、リアルな物理演算と業界標準のロボットの正確な3Dモデルを組み込んだ複雑なシーンを柔軟に作成できるようになりました。オブジェクトレベルのビヘイビア・スクリプティングとダイナミックなメッシュの衝突を組み合わせることで、実際の工場環境と同じように、仕分け、フライス削り、回収などの手動機能を実行できる、実物そっくりの産業用ロボットを作り出すことができる。
XRアプリケーションは、顧客とパートナーが進捗状況を伝え、プロジェクトの仕様について話し合うことができるリッチな視覚化環境を提供し、管理された実環境を構築する負担の大きい作業を回避しながら、より迅速な反復サイクルと無制限のテストを可能にする。
将来のイノベーション
XR技術の採用拡大が、製造業の未来を再構築している。XRが産業プロセスに革命を起こし続ける中、これらのツールを採用するメーカーは、効率、安全性、精度において大きな競争優位性を得る立場にある。
拡張現実ソリューションは、前例のない3Dビジュアライゼーションとコンテクストの奥行きを提供する。XRを業務に統合することで、大手メーカーや機器サプライヤーは、ワークフローの将来性を確保し、販売業務を変革し、検査プロセスを合理化している。
AR検査からデジタル・シミュレーションまで、XRテクノロジーは工業メーカーに、オペレーションを最適化し、従業員にとってより安全な作業環境を構築する新たな方法を提供する。競争力を維持しようとする企業にとって不可欠なツールとなっている。
ユニティ・インダストリー社は、メーカーが従業員のために実用的なXRアプリケーションを作成するのを支援します。CAD、BIM、70種類以上の3Dデータフォーマットの整合性を維持することで、開発チームは、プロセスを合理化し、コストを削減し、最前線の業務に多用途性を追加するために、製品や施設を仮想化することができます。