Os sistemas de Realidade Aumentada (RA) estão se tornando tecnologias maduras para o uso na fabricação, bem como em sistemas de serviços, como projeto de produtos, planejamento e controle de produção, manutenção de plantas e produtos, etc. Ele tem sido usado em uma variedade de contextos industriais, pois pode ajudar em muitos aspectos do ciclo de vida do produto.
Ele aprimora a forma como um usuário experimenta o mundo real, que inclui as informações perceptivas geradas por computador, como visual, tátil (toque), olfativa (cheiro) e auditiva. Ele fornece ao usuário uma visão 3-D holográfica e é ideal para aplicações de fabricação e controle de processos. Envolve treinamento, simulação, manutenção, suporte remoto e uma variedade de casos de uso adicionais em um cenário de RA da Indústria 4.0.
Projeto e Planejamento de Produto (PDP), projeto de processo, controle e projeto e planejamento no local de trabalho de montagem (WDP) são algumas das aplicações de RA na fabricação. As tecnologias RA também são aplicadas para otimizar um processo de alto esforço de recursos, como o design de sequência. Eles podem ser úteis para fornecer informações sobre produto, processo e andamento da produção tanto para o operador quanto para os gerentes de linha de maneira mais natural e eficaz. Ao implementar a RA, os dados de missão crítica serão coletados em uma velocidade vertiginosa. Recursos de mobilidade de dados e RA baseados em localização usados em aplicativos de controle de processo, como o moderno software HMI/SCADA, incluem NFC (Comunicação de Campo Próximo), GPS (Sistema de Posicionamento Global), OCR (Reconhecimento Óptico de Caracteres), códigos de barras, códigos QR (Código de Resposta Rápida).
Os benefícios de usar AR em uma aplicação industrial são:
- Controle da planta de produção e diagnóstico de erros
- Segurança e proteção dos sistemas de produção
- Melhoria das atividades de planejamento, incluindo correspondência de recursos
- Projeto e reconfiguração do produto
- Fornecimento de informações necessárias em nível operacional e corporativo
- Melhoria da cooperação entre humanos e máquinas
- Ensinar aos trabalhadores tarefas complexas de maneira mais segura para aumentar sua produtividade
Ideias de implementação
Um sistema de realidade aumentada consiste em sensores/rastreamento (sensores sem fio, RFID, câmeras digitais, sensores ópticos, acelerômetros, giroscópios, GPS), dispositivos de entrada (microfones, sensor de toque, dispositivos de gestos, luvas ou outras roupas), o software RA e um display/dispositivos de saída apropriados (óculos inteligentes, lentes). Os sensores determinam a posição atual e a orientação do usuário no mundo real, essa informação é chamada de “pose”. Em um sistema RA, os sensores e o software correspondente são chamados de sistema de rastreamento (ou rastreador) porque rastreiam o movimento do usuário.
A pose é usada pelo sistema RA para determinar quais informações são relevantes e devem ser exibidas no campo de visão atual do usuário. Com base nessas informações, o sistema gera as informações de aumento necessárias, por exemplo, renderizando uma imagem. Por fim, as informações são combinadas com a visão do usuário do mundo real e exibidas.
A figura acima representa um sistema de produção modular, consiste em um sistema de transporte modular com transportadores de peças que conecta várias células, por exemplo, célula laser, célula robô e locais de trabalho para montagem manual. O controle no sistema é descentralizado e efetuado por uma memória digital do produto que é incorporada em um chip RFID no produto ou no porta-peças. A montagem pode ser realizada por um robô, por um trabalhador humano ou em colaboração entre os dois. Um desafio central de projeto no desenvolvimento de sistemas de assistência que empregam novas tecnologias como RA é usado para melhorar as condições de trabalho e melhorar a experiência do usuário.
As fábricas inteligentes serão baseadas em tecnologias avançadas de inteligência, funcionamento autônomo e módulos mecatrônicos. As principais tecnologias usadas para a fábrica inteligente são a camada de TI (consistindo em tecnologias de nuvem, tecnologias de big data, SaaS, PaaS, IaaS, IIoT), camada de integração (tecnologias NFC, tecnologias semânticas, tecnologias OPC-UA, computação de borda, outras), produção e camada de produto (RFID, tecnologia de controle, tecnologia de rede de suprimentos, tecnologias reconfiguráveis, interfaces abertas e outras) e camada de serviço (HMI, realidade aumentada, outras aplicações)
A realidade aumentada desempenha um papel vital na camada de serviço, pois permite a visualização do mundo real, compartilhando informações das entidades com os usuários. Ela potencializa e oferece benefícios pessoais com experiências diferenciadas do ecossistema. A tecnologia RA permite que os operadores controlem e operem as máquinas. A camada de serviço inclui outras tecnologias, como toque aprimorado e interface de gestos, tecnologias virtuais etc.
Os protocolos de comunicação são usados no nível inferior, próximo às máquinas e no nível superior, próximo à nuvem ou sistemas de informações empresariais, o que possibilita a comunicação sem contato, o compartilhamento de informações e a rede do ecossistema. As tecnologias semânticas podem fornecer padrões comuns para comunicação que ajudam as máquinas a entender os dados e também permitem a ponte e a interconexão de dados, conteúdo e processos.
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