Uusi teknologia nopeuttaa kokoonpanotyötä moninkertaisesti

Suomen kokoonpanoteollisuudelle lisää kilpailukykyä nk. lisätyn todellisuuden teknologiasta

VTT on kehittänyt teollisuuden kokoonpanotehtävien tueksi uusia havainnollistamisratkaisuja, joissa yhdistyvät virtuaalisuus ja todellisuus. Lisätyn todellisuuden teknologian avulla voidaan työntekijän työpisteen näkymään lisätä virtuaalisia ohjeita kuvia tai kolmiulotteisia malleja, jotka hän havaitsee tietokoneen, datalasien tai kamerakännykän avulla. Näiden avulla työnteko tehostuu ja virheiden määrä pienenee.

Tuotteen suunnitteluvaiheessa syntyy suurelta osin tarvittava tieto ohjaamaan tehokkaasti sen kokoonpanoa. Tieto ei kuitenkaan välity kokoonpanotyöhön käyttökelpoisessa ja havainnollisessa muodossa, vaan se yleensä köyhdytetään 2D-piirustuksiksi ja yleispäteviksi tekstiohjeiksi. Lisäksi tiedon etsintä on tarpeen vaatiessa työlästä.

Käyttämällä lisätyn todellisuuden (augmented reality, AR) teknologiaa kokoonpano-ohjeet saadaan havainnollisiksi ja täsmällisiksi. Tiedon välityksen tehostamiseen on VTT:n projektissa kehitetty menetelmä, jolla suunnittelutiedosta saadaan kokoonpano-ohjeet. Tavoitteena on tuottaa jatkossa AR-pohjaiset ohjeet automaattisesti.

Todellinen ja virtuaalinen maailma yhdistyvät

Lisätty todellisuus yhdistää virtuaalista ja todellista maailmaa. Siten se poikkeaa virtuaalitodellisuudesta, jossa luodaan kokonaan virtuaalisia maailmoja. Lisätyn todellisuuden avulla voidaan tarkastella virtuaalimalleja reaalimaailmassa tosiaikaisesti, vuorovaikutteisesti ja kolmiulotteisesti sekä huomattavasti kevyemmillä laitteistoilla kuin virtuaalitodellisuuden maailmoja.

Lisätyssä todellisuudessa tosiaikaiseen videokuvaan lisätään kuvia, virtuaalimalleja tai ohjeita, joita voidaan tarkastella kolmiulotteisesti todellisessa ympäristössä tietokoneen, datalasien tai kamerakännykän avulla. Virtuaalikohteiden kolmiulotteisen sijainnin määrittämiseen käytetään usein nk. markkereita eli kohdemerkkejä. Videokuvasta tunnistetaan markkerin sijainti, jonka päälle tai suhteen virtuaalikohde lisätään.

Ohjeet oikeassa paikassa oikeaan aikaan

Lisätyn todellisuuden ratkaisuja voidaan soveltaa mm. työn tehostamiseen. Tällöin ideana on, että työohje, esimerkiksi kolmiulotteinen malli, kuva tai teksti kohdennetaan täsmällisesti työntekijän todelliseen ympäristöön oikeaan paikkaan, oikeassa asennossa ja oikeaan aikaan. Näin työntekijän ei tarvitse miettiä, miten joku asia tehdään, mikä on seuraava työvaihe eikä tarvitse piirustuksia työn tueksi.

Mahdollistaa joustavuuden

Lisätyn todellisuuden ratkaisut tehostavat erityisesti koko ajan muuttuvia kokoonpanotöitä. Yksittäistuotteiden ja räätälöitävien tuotteiden kokoonpano on hidasta, kallista ja virhealtista. Tällaisten tuotteiden valmistuksen automatisointi olisi kallista.

Työ nopeutuu ja laatu paranee

Joidenkin tutkimusten mukaan kokoonpanotyö nopeutuu lisätyn todellisuuden ohjeiden avulla 5-10-kertaiseksi. Myös työn laatu paranee, sillä työntekijät oppivat tekemään työn täsmällisesti samalla tavalla. Ohjeiden ansiosta myös työn opetteluvaihe lyhenee merkittävästi. Lisäksi työntekijä pystyy siirtymään helposti työpisteestä toiseen.

Käyttöönoton esteenä yritysten prosessit

Lisätyn todellisuuden käyttöönoton kannalta suurin este on yritysten suunnittelu- ja valmistusprosessi. Esteenä on myös, että lisätyn todellisuuden ohjeet luodaan edelleen vielä käsin. Tavoitteena on, että CAD-järjestelmää käytettäisiin lisätyn todellisuuden ohjeiden luontiin.

Augmented Assembly -projekti

VTT:llä on käynnissä Augmented Assembly -projekti, jossa kehitetään menetelmiä tiedon siirtämiseksi CAD-järjestelmistä lisätyn todellisuuden kokoonpano-ohjeiksi. VTT:n projektissa sovelletaan lisätyn todellisuuden teknologiaa yksittäis- ja piensarjatuotteiden kokoonpanotyöhön ja kehitetään suunnittelu- ja valmistusprosessia tukemaan sen käyttöä. Lisätyn todellisuuden avulla voidaan tuotesuunnittelu ja kokoonpanotyön opastus sovittaa entistä paremmin yhteen.

 


Lisätietoja

VTT on puolueeton asiantuntijaorganisaatio, joka kehittää uutta teknologiaa, tuottaa tutkimus-, kehitys-, testaus- ja tietopalveluita sekä kotimaisille että kansainvälisille asiakkailleen, yrityksille ja julkiselle sektorille. Osaamisellaan ja uusilla innovaatioilla VTT pyrkii lisäämään omistajansa ja asiakkaidensa teknistaloudellista kilpailukykyä ja yhteiskunnan hyvinvointia.