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Como a realidade aumentada está transformando o trabalho

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Vídeo: A Realidade Virtual e Realidade Aumentada na Engenharia (Real 2U) | Congresso da Engenharia (Outubro 2024)

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Anonim

Em uma fábrica da GE Renewable Energy em Pensacola, FL, um técnico está montando a fiação de um quadro elétrico que entra no centro de uma turbina eólica - um processo complexo que envolve a correspondência de centenas de fios nos soquetes correspondentes. Tradicionalmente, a tarefa é realizada com grande confiança em um manual de instruções que contém o local de inserção de cada fio. Nos últimos 40 minutos, porém, o técnico tem trabalhado meticulosamente em seus negócios com uma precisão quase inquietante, sem parar para olhar o manual grosso fechado em um canto da oficina.

O técnico não memorizou a quantidade insana de instruções contidas no manual. Em vez disso, ele conta com o Google Glass, um dispositivo usado como um par de óculos que usa a tecnologia de realidade aumentada (AR) para projetar instruções passo a passo para a tarefa em seu campo de visão.

AR, o primo mais novo da realidade virtual (VR), sobrepõe gráficos e informações em imagens do mundo real. A AR cresceu em popularidade com o lançamento da sensação Pokemon Go nos jogos para celular e dos filtros Snapchat patetas. Mas as principais empresas de tecnologia - incluindo Google, Facebook e Apple - agora estão fornecendo plataformas e ferramentas para o desenvolvimento de aplicativos de RA.

Além dos jogos e entretenimento, a maior promessa para a AR, que se estima em um mercado de US $ 49 bilhões até 2021, é para a força de trabalho profissional: o acesso a informações e assistência em movimento pode fazer uma enorme diferença em velocidade e eficiência.

A General Electric é uma das várias empresas que testam silenciosamente a tecnologia AR como um método para melhorar a produtividade e reduzir erros. No caso do gabinete elétrico de turbina eólica, o uso inicial de óculos anti-retrovirais pelo operador resultou em um ganho de velocidade de 34%. Essa tendência está chegando a outras grandes empresas em diferentes setores, promovendo melhorias visíveis na fabricação, gerenciamento de armazéns, manutenção de equipamentos, design e muito mais.

O renascimento dos óculos de realidade aumentada

O Google Glass estreou-se para um pequeno grupo em 2013 com o Explorer Edition, mas não conseguiu ganhar força devido ao preço, à falta de uma função clara, ao desempenho de buggy e à aspereza geral. As pessoas a evitavam, os estabelecimentos a proibiam, seus usuários ficaram conhecidos como "Glassholes" e, em 2015, o Google Glass para consumidores foi arquivado.

Mas a mesma tecnologia encontrou um novo lar em locais de trabalho práticos, como fábricas, armazéns e hospitais, onde ganhou o nome de "realidade assistida".

"Várias empresas que trabalham conosco e trabalham com outros membros do ecossistema veem isso como um potencial divisor de águas", diz Jay Kim, diretor de estratégia da Upskill, um importante fornecedor de soluções de RA industrial. "Havia problemas reais que estávamos resolvendo, enquanto no contexto do consumidor esses dispositivos eram bons de se ter".

Dar aos trabalhadores acesso sem atrito às informações é um caso de uso óbvio para óculos inteligentes. E empresas como a Upskill permitem que as organizações integrem tecnologias de RA em seus fluxos de trabalho. A GE, um dos principais clientes da Upskill, tem usado os aplicativos de recuperação da empresa da empresa em vários de seus setores, incluindo energia renovável e aviação.

Enquanto trabalham, os funcionários que usam óculos inteligentes podem ter acesso a instruções e conteúdo detalhado sobre a tarefa em questão, sem interromper o trabalho. Eles interagem com o equipamento por meio de comandos de voz ou passando e tocando na lateral do copo. Os dispositivos permitem capturar informações como cenas ou imagens do ambiente de trabalho e enviá-las para armazenamento nos servidores de back-end da empresa.

"Em um cenário econômico global cada vez mais competitivo, os compradores de empresas buscam todas as vantagens possíveis para manter sua vantagem competitiva sobre os outros", diz Kim. A Upskill agora presta serviços a vários clientes de alto nível em vários setores, incluindo Boeing, Shell e Hershey. "Com a AR, conseguimos obter resultados muito poderosos com vários de nossos clientes em todas as facetas do que a força de trabalho prática faz, na fábrica, no ambiente de fabricação, no campo e nos armazéns".

A realidade mista está chegando

Outras empresas estão aprimorando o desempenho da força de trabalho por meio da realidade mista (MR), uma forma mais avançada de realidade aumentada que fica em algum lugar entre a RA e a RV tradicionais. Ao contrário do AR padrão, que sobrepõe objetos gráficos sobre imagens do mundo real, a realidade mista tem profundidade e cria a impressão de que esses objetos estão incorporados no espaço real. Por exemplo, em uma experiência de RM, um objeto virtual pode ser parcial ou completamente obscurecido se um objeto do mundo real estiver em seu caminho.

A tecnologia ainda está em seus estágios iniciais. Os fones de ouvido são mais volumosos, cobrem toda a visão do usuário e têm um campo de visão limitado. E, além dos fones de ouvido de última geração, a maioria dos dispositivos de RM exige que os usuários sejam conectados a um computador, o que torna seu uso um pouco limitado nas configurações de trabalho móvel.

No entanto, a experiência imersiva da MR tem alguns casos de uso promissores, e muitas empresas e investidores estão apostando no seu futuro. A Magic Leap, uma startup de headset para MR, levantou mais de US $ 1 bilhão em financiamento sem sequer liberar seu produto inicial. Empresas estabelecidas como Microsoft e Epson também fizeram sua mudança para o espaço.

A gigante aeroespacial e de defesa Lockheed Martin está usando realidade mista na construção e design de protótipos físicos, como a espaçonave Orion e o habitat espacial NextSTEP, dois projetos que está sendo conduzido em parceria com a NASA.

"Você está colocando um astronauta no assento físico ou na concha do Órion e quer que ele veja como será o interior, mas não tem uma maquete física disso", diz Darin Bolthouse, gerente do Laboratório Imersivo Humano Colaborativo da Lockheed (CHIL). "Construímos a estrutura externa ou a estrutura básica desse sistema como uma maquete física em grande escala, e então alguém pode colocar um dispositivo de realidade aumentada e começar a ver detalhes adicionais de engenharia".

Usando um monitor montado na cabeça, como o Microsoft HoloLens, um verdadeiro dispositivo de RM, o usuário pode ver os painéis de controle, a fiação e outras partes do modelo finalizado. "Antes da realidade aumentada, você precisava dedicar algum tempo para incorporar esses detalhes adicionais à maquete, usando mapas de textura impressos ou maquetes físicas adicionais", diz Bolthouse. Agora eles podem projetar diretamente os desenhos CAD do modelo no fone de ouvido MR.

Em 2015, a Microsoft e a Autodesk, líder em software CAD, formaram uma parceria para fornecer ferramentas para visualizar e compartilhar projetos 3D com a tecnologia MR. Existem várias áreas em que essas ferramentas podem fazer uma grande diferença, incluindo construção, arquitetura e engenharia industrial. A tecnologia pode ajudar a trazer designers, engenheiros, arquitetos, trabalhadores e até clientes na mesma página, ajudando-os a visualizar o projeto como ele apareceria em seu ambiente final real, em vez de se debruçar sobre mapas 2D ou procurar modelos 3D no software CAD.

"A realidade mista é a próxima grande fronteira tecnológica dentro do contexto mais amplo da RA", diz Kim. "Onde a tecnologia vai evoluir é que, à medida que as fontes de conteúdo ficam prontas para serem consumidas de forma imersiva, certamente podemos ver as empresas começarem a adotar cada vez mais a tecnologia… Esse será o próximo tipo de evolução para um mundo onde a AR está em todo lugar ".

Um mercado em crescimento

De acordo com um estudo da Forrester Research, estima-se que 14, 4 milhões de trabalhadores nos EUA estarão usando óculos inteligentes no local de trabalho até 2025. No início deste ano, o Google Glass retornou com uma Enterprise Edition que corrigia muitas das falhas técnicas do produto inicial. Agora ele pode ser preso em óculos de segurança, tornando-o adequado para mais ambientes de trabalho.

Mas o Google não é o único jogador no espaço; Vuzix, Intel e Iristick também têm óculos inteligentes AR para o trabalho. E um número crescente de empresas clientes está entrando na onda da AR. A gigante aeroespacial Boeing, outro cliente da Upskill, usa AR na construção de chicotes de fios, um processo manual que é sensível e minucioso e envolve a montagem de milhares e milhares de fios para cada aeronave.

A empresa substituiu os manuais e laptops do tamanho de uma agenda telefônica por um aplicativo de AR especializado e óculos inteligentes. O aplicativo leva o usuário pelas etapas para concluir o pedido. O usuário pode interagir com o aplicativo por meio de comandos de voz e consultar roteiros de montagem para cada fio. Essa experiência perfeita permitiu ao fabricante de aeronaves reduzir o tempo de produção em 25%.

"Tão importante quanto esse ganho de produtividade foi a taxa de erro que estava sendo efetivamente levada a zero", diz Kim. "Eles não estavam apenas tornando as coisas mais rápidas, mas também garantindo que todos os produtos que saíssem dessa linha de montagem fossem construídos corretamente. Esses dois fatores combinados se traduzem em milhões de dólares em economia quando projetados em todas as suas operações".

O aplicativo também permite que os usuários reproduzam filmagens gravadas anteriormente da montagem para orientação ou transmitam seu vídeo no ponto de vista a um especialista para assistência remota.

"A assistência remota é um caso de uso simples, mas muito importante, de óculos inteligentes no trabalho profissional", diz Peter Verstraeten, CEO da Proceedix, um provedor de soluções com sede na Bélgica para aplicativos em nuvem e vestíveis. "É como um Skype mãos-livres que alinha a linha de visão do engenheiro de campo e dos especialistas da sala de controle".

A AGCO, uma importante fabricante de equipamentos agrícolas, contratou os serviços da Proceedix há alguns anos para incorporar a tecnologia de vidro inteligente em suas fábricas e oficinas. Depois de resolver os problemas, a empresa integrou totalmente o AR ao seu fluxo de trabalho. Entre as tarefas que os óculos inteligentes realizam para a força de trabalho da AGCO no local, está a ajuda remota. Os representantes de serviços de campo podem enviar fotos ou transmitir vídeos ao vivo de máquinas para o suporte técnico da AGCO por meio de seu aplicativo de vidro inteligente e obter assistência na solução de problemas. Como explica Verstraeten, a aplicação de vidro inteligente e AR está ajudando as empresas a economizar tempo e custos de viagem para seus especialistas altamente treinados, um dos recursos mais escassos.

A Coca Cola, cliente da Upskill, integrou óculos inteligentes em suas instalações de engarrafamento para evitar a necessidade de voar com especialistas da Alemanha, onde estão seus fornecedores de equipamentos, para tarefas como manutenção e troca. "Ao fornecer assistência remota sem o uso das mãos, eles conseguiram obter um segundo olhar no trabalho, ajudar o operador e reduzir o tempo de inatividade ao longo de seus processos de fabricação", diz Kim.

"Há enormes vantagens", diz Bolthouse, engenheiro da Lockheed Martin, empresa onde as tarefas de fabricação costumam ser realizadas em salas limpas que exigem roupas especiais e procedimentos de entrada. O acesso à assistência remota sem o uso das mãos de especialistas, sem que eles apareçam no chão de fábrica, pode economizar muito tempo e energia.

Preparando a força de trabalho para o futuro

Os avanços na inteligência artificial e no aprendizado de máquinas causaram uma grande interrupção no cenário do emprego. Embora ainda não falemos da obsolescência total do trabalho humano, os requisitos de habilidade para empregos em vários domínios estão mudando e aumentando gradualmente, criando uma escassez cada vez maior de candidatos qualificados em vários domínios.

Por exemplo, o setor manufatureiro dos EUA enfrenta uma crescente escassez de trabalhadores industriais. De acordo com um estudo da Deloitte em 2015, mais de 3, 5 milhões de empregos na fabricação precisarão ser preenchidos na próxima década. Mas, devido à falta de trabalhadores qualificados, 2 milhões desses empregos permanecerão por preencher. Muitos especialistas acreditam que a solução é uma combinação de homem e máquina. Nesse sentido, a realidade assistida pode mudar o jogo.

"Acreditamos que, embora a tecnologia não seja necessariamente uma panacéia, a lacuna de habilidades em si mesma, certamente tem um papel em poder reduzir a barreira de entrada a várias posições de habilidade diferentes, para que as pessoas possam passar de uma tarefa com mais eficiência. para outro ou de um emprego para o outro, sendo capaz de obter orientação ao vivo na tarefa ", diz Kim.

Casos de uso tão simples quanto exibir informações podem ajudar os funcionários a se adaptarem às tarefas que anteriormente exigiam que memorizassem parcial ou totalmente as instruções para se tornarem proficientes. Além disso, outros benefícios são inerentes à visualização de informações no contexto do mundo real.

"Isso facilitará a compreensão do que fazer, porque você não precisará interpretar desenhos de engenharia mais complexos ou outras informações", diz Bolthouse. "Ao apresentar as informações de maneira mais intuitiva e natural, os trabalhadores não precisarão mais adquirir algumas das habilidades que tinham no passado".

O treinamento da força de trabalho é outra área em que a realidade aumentada pode fornecer assistência positiva. "Fones de ouvido como o HoloLens ou o Epson Moverio podem ajudar a criar cenários interativos de treinamento e simulação, permitindo que o usuário aprenda sobre o que fazer na realidade, colocando uma camada digital diretamente no campo de visão", diz Verstraeten, CEO da Proceedix. Mas ele também aponta o custo da produção de conteúdo como um fator limitante. "Isso só pode ser justificado por cenários que estão ajudando muitos usuários, muitas vezes, ou onde o custo da falha é enorme", explica ele.

A Lockheed está usando o AR para fins educacionais em sua instalação de produção de painéis solares em Sunnyvale, CA, onde cria as asas solares para seus satélites. Usando iPads e aplicativos de recuperação garantida, os trabalhadores visualizam modelos virtuais à medida que aprendem as etapas de cada montagem e podem comparar a peça real com o modelo de recuperação garantida enquanto realizam seu trabalho.

AR e outras tecnologias

Os reais benefícios do RA na melhoria da versatilidade da força de trabalho entram em ação quando combinados com outras tecnologias emergentes, trazendo fluxos de trabalho digitais, mensurabilidade e transparência para todo o processo de fabricação.

A GE Aviation começou a usar o AR juntamente com a tecnologia IoT para reduzir erros e ajudar os funcionários a melhorar suas habilidades na execução de tarefas sensíveis. Em suas instalações em Cincinnati, os mecânicos da empresa estão usando óculos inteligentes junto com chaves dinamométricas habilitadas para IoT no ajuste das porcas B nas linhas de fluido e nas mangueiras do motor. À medida que avançam nos procedimentos padrão e chegam a uma etapa em que precisam aplicar a chave dinamométrica, o aplicativo AR lê o valor do torque do dispositivo em tempo real e o projeta no visor de vidro inteligente.

"Agora você não apenas está usando o AR para obter assistência sobre como fazer o trabalho, mas também está completando o ciclo enviando dados de volta ao sistema, o que fornece um certo nível de conformidade e oferece maiores informações sobre como exatamente o seu produto foi construído e mantido ", diz Kim.

À medida que tecnologias como aprendizado profundo e visão computacional se tornam mais avançadas e difundidas em todos os setores, um dia os dispositivos de AR poderão analisar e entender o que os usuários estão fazendo e ajudá-los a realizar tarefas.

"Se você tem uma representação do modelo CAD de uma montagem, os dispositivos poderão validar se você fez corretamente ou reconhecer e apontar se não corresponde ao material de referência", diz Bolthouse. "A combinação de software e hardware não faz isso de maneira robusta no momento, mas essa é a intenção de muitas dessas coisas".

Desafios

Apesar dos avanços impressionantes na realidade aumentada, os obstáculos permanecem. O preço do equipamento AR caiu consideravelmente, mas ainda é alto; por exemplo, o Google Glass Enterprise Edition tem um preço de US $ 1.500. Para fones sem fio de realidade mista, como o Microsoft HoloLens, os preços variam em torno de US $ 3.000. Embora na maioria dos casos, o retorno do investimento seja tremendo, os custos de entrada para equipar um número considerável de trabalhadores com óculos inteligentes ou fones de ouvido MR são uma barreira que nem todas as empresas conseguem suportar.

Os dispositivos atuais também não estão prontos para fornecer uma experiência totalmente imersiva ainda. "Os aplicativos de RA precisam ser derivados de desenhos CAD criados em estações de trabalho de oito núcleos com placas gráficas massivas", diz Kim, um requisito que torna quase impossível entregar esse conteúdo nativamente em óculos ou fones de ouvido inteligentes, que possuem pequenas quantidades de RAM e recursos de processamento.

"Você vai encontrar os limites de", diz Kim. "Se uma empresa está tentando acessar aplicativos de realidade aumentada que são mais imersivos e fornecem sobreposições em objetos reais, o custo para criar esses aplicativos é significativo".

Bolthouse, da Lockheed, nomeia um campo limitado de visão, náusea, peso e reconhecimento de gestos com as mãos como alguns dos problemas técnicos do hardware atual. "É como se ainda estivéssemos na era do tijolo celular dos dispositivos portáteis de AR", diz ele. "Embora o valor de como esses dispositivos serão aplicados seja extremamente óbvio, e estamos prevendo o uso deles, acho que antes da adoção generalizada, é preciso resolver muitos desses problemas técnicos".

No momento, a realidade assistida - fornecendo informações encontradas nos bancos de dados existentes de grandes empresas - é onde a RA pode ser adotada em escala, um uso que cada vez mais empresas estão empregando. "É uma experiência de tela menor e não imersiva, mas eles contêm todas as informações que as pessoas estão acostumadas a ver todos os dias enquanto realizam seu trabalho", diz Kim. "Achamos que esse é o primeiro passo para a adoção em larga escala do AR no futuro".

Como o Google Glass original demonstrou, ainda não podemos estar prontos para ver pessoas usando óculos e fones de ouvido nas ruas, lojas e (especialmente) banheiros públicos. Mas a força de trabalho prática está ansiosa por adotá-la. E, à medida que evolui, o AR provavelmente encontrará muito mais aceitação no espaço do consumidor. Afinal, algumas décadas atrás, poucas pessoas imaginavam que todos nós estaríamos carregando computadores de bolso. Hoje, é difícil imaginar a vida sem eles.

Como a realidade aumentada está transformando o trabalho