L’industrie 4.0 grâce à la réalité virtuelle et à la réalité augmentée

L’industrie 4.0 est le terme que nous utilisons pour désigner la quatrième révolution industrielle, un changement dans la manière d’organiser les moyens de production consistant en l’introduction de technologies numériques dans l’industrie.

La numérisation industrielle est une évolution vers la construction d’usines intelligentes hyper connectées, où le comportement des différents éléments qui composent un système est accessible et modifiable en temps réel.

Dans la quatrième révolution industrielle, la technologie est au service de l’industrie pour améliorer l’efficacité, la productivité, la qualité et la sécurité des processus industriels.

La réalité virtuelle et la réalité augmentée sont deux technologies importantes dans la transition vers l’industrie 4.0, permettant aux entreprises industrielles de s’engager sur cette voie de la numérisation.

Les application de la réalité virtuelle de la réalité augmentée dans l’industrie 4.0

Tous deux utilisent des environnements virtuels (réalité virtuelle) ou incorporent des éléments virtuels dans la réalité (réalité augmentée) qui fournissent des connaissances et des informations utiles pour l’optimisation des processus. Plus précisément, il existe quatre domaines d’application de ces technologies, qui sont énumérés ci-dessous.

  • Optimisation de la conception
  • Entretien et contrôle des installations
  • Formation aux opérations et formation des opérateurs
  • Assistance et résolution des incidents

Les avantages à l’utilisation de la réalité virtuelle et la réalité augmentée dans l’industrie 4.0

Atteindre l’Industrie 4.0 grâce à la réalité virtuelle et augmentée apporte une série d’avantages aux entreprises industrielles, notamment les suivantes.

  • Amélioration des processus
  • Réduction des temps d’attente
  • Sécurité accrue
  • Réduction des coûts

Nous allons maintenant analyser chacune des solutions de l’industrie 4.0 qui intègrent la réalité virtuelle et la réalité augmentée.

Optimiser les conceptions avec la réalité virtuelle et la réalité augmentée

Prototypage industriel avec la réalité virtuelle

Le prototypage de produits dans certains secteurs industriels nécessite des coûts d’investissement élevés ; il est nécessaire de créer physiquement des produits afin de pouvoir apprécier leurs propriétés et analyser leurs conceptions en détail.

L’industrie automobile est un exemple d’industrie qui nécessite un processus aussi coûteux. Jusqu’à présent, il était nécessaire de construire un modèle, quoique de moindre qualité, puis de le mettre sur le marché pour analyser son utilisation pratique.

Si nous le disons, c’est parce que la réalité virtuelle est un outil idéal pour réduire les coûts associés aux tâches de prototypage. Cette technologie permet de créer une simulation presque réaliste d’un futur produit, avec toutes ses caractéristiques visualisées comme s’il était sous nos yeux. Cette création virtuelle permet également de tester différentes options de finition sans investir dans le prototypage.

BMW a été l’une des premières marques à utiliser la technologie de réalité virtuelle pour visualiser le design intérieur d’une nouvelle voiture, ainsi que d’autres caractéristiques physiques de la voiture. Ces simulations sont utilisées pour vérifier des aspects tels que la visibilité à l’intérieur de la voiture ou si le tableau de bord et les commandes sont clairement visibles depuis le poste de conduite. La technologie permet à l’entreprise allemande de prendre des décisions sans avoir recours à des tunnels simulés coûteux précédemment utilisés pour le prototypage.

Montage et conception d’installations avec réalité augmentée

La réalité augmentée, également appelée réalité mixte dans ce cas, peut être utilisée pour le montage et la conception d’installations. Ces informations supplémentaires affichées par les techniciens sur ces appareils mains libres sont essentielles pour comprendre si les futurs projets s’adapteront aux dimensions réelles de l’usine où ils seront installés.

Maintenance et contrôle des installations avec la réalité augmentée

Une autre utilisation de la réalité augmentée concerne l’entretien et la réparation des machines. Normalement, lorsqu’une panne survient, l’opérateur ne dispose pas des manuels d’instruction de la machine en question pour procéder à la réparation. Il doit les chercher, ou s’adresser au professionnel qui connaît le fonctionnement des machines, avec pour conséquence une perte de temps et l’arrêt de la production de l’usine.

La réalité augmentée résout ces problèmes. En cas de dysfonctionnement, l’opérateur met des lunettes de réalité augmentée et les utilise pour résoudre l’incident en suivant les étapes détaillées dans le manuel d’utilisation virtuel projeté sur l’objectif. Les lunettes identifient différentes parties de la machine et indiquent visuellement à l’opérateur où résoudre le problème.

Des lunettes telles que les Moverio d’Epson sont utilisées dans ce domaine, et un projet de ce type a déjà été réalisé avec la société Dicoma Pack. D’autres entreprises internationales telles que Caterpillar ou Bosch ont également fait appel à cette technologie, mais par le biais de tablettes, pour accompagner la réparation avec un assistant virtuel.

La technologie de réalité augmentée peut également aider à contrôler les installations. Les managers peuvent accéder aux données en temps réel sur chaque processus de production via une tablette ou des lunettes connectées. En s’approchant de chaque machine, l’appareil qui peut l’identifier que par son image et affiche des informations sur l’efficacité et la productivité. Les techniciens prennent des décisions pour améliorer le fonctionnement global de l’usine.

Formation aux opérations et formation des opérateurs avec la réalité virtuelle

Le domaine de la formation des techniciens spécialisés dans la manipulation des machines industrielles est une autre des applications de la technologie de la réalité virtuelle. Tout comme nous pouvons générer des environnements où nous pouvons visualiser des machines fonctionnant de manière réelle, nous pouvons permettre aux utilisateurs d’interagir avec elles pour résoudre des pannes ou des incidents.

Simplement avec des lunettes de réalité virtuelle, il est possible de placer un opérateur dans un environnement virtuel où est affichée une machine qui a arrêté la production afin qu’il puisse vérifier son fonctionnement et résoudre l’incident comme s’il se trouvait dans l’environnement réel de l’usine.

La réalité virtuelle se rapproche ainsi du domaine de la formation, offrant aux entreprises industrielles un outil beaucoup plus optimal et économique pour la formation de leurs travailleurs. Grâce à elle, on élimine le coût du technicien qui doit former chaque travailleur, on optimise les temps et on évite de devoir arrêter la production pour former ces travailleurs ou leur permettre d’accéder aux machines pour s’exercer à leur utilisation.

En ce sens, il est encore plus adapté à la formation en situation de risque. Des entreprises ont déjà utilisé cette technologie et, par le biais d’une simulation virtuelle, montrent aux ouvriers du bâtiment les risques de travailler sans les mesures de sécurité correctes. Dans ce cas, en plus des économies de coûts mentionnées ci-dessus, il faut ajouter l’avantage d’éviter de mettre inutilement les travailleurs en danger.

Assistance et dépannage

Les applications de téléassistance avec réalité augmentée constituent une avancée dans l’entretien et la réparation des machines ; dans ce cas, l’opérateur de l’usine est guidé pendant le processus de résolution des incidents par le technicien expert.

L’opérateur de l’usine est connecté en direct avec le service technique du fabricant de la machine ; celui-ci, grâce à la caméra intégrée dans les lunettes portées par l’opérateur, visualise ce que l’opérateur voit à chaque instant. Cette vision en temps réel est essentielle à la résolution de l’incident, car elle permet de guider l’opérateur sans erreur dans chaque étape à réaliser.

Cette solution permet d’optimiser directement les temps de production, car elle évite les longs arrêts jusqu’à l’arrivée du service technique. Mais son utilisation permet également aux fournisseurs de machines industrielles de réaliser des économies, puisqu’ils n’ont pas à payer les frais de déplacement et les heures de travail des professionnels chargés du service technique.

Réalité virtuelle et réalité augmentée pour l’industrie 4.0

L’application de ces solutions de réalité virtuelle et de réalité augmentée pour les entreprises industrielles est une véritable étape vers la mise en œuvre de l’industrie 4.0 dans les usines.

L’utilisation de la technologie pour réduire les temps d’attente en cas de panne ou pour résoudre les incidents en se connectant en direct avec le service technique sont de véritables mises en œuvre de l’industrie connectée dans les usines de fabrication. Un pas de plus vers la numérisation industrielle qui est réalisée avec une technologie que beaucoup considéraient comme plus proche du domaine des jeux vidéo alors qu’elle est, comme nous l’avons vu, pleinement industrielle.

Aujourd’hui, de plus en plus de services de réalité virtuelle se spécialisent dans le service aux entreprises. On trouve par exemple des entreprises de location de casques VR spécialisées dans la location aux entreprises.

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