Realtà aumentata per la manutenzione

Nel campo della manutenzione, la realtà aumentata consente di sovrapporre alcuni elementi del proprio modello digitale a immagini reali dell'attrezzatura, indicando così all'operatore le parti da ispezionare e le istruzioni sulle manovre da eseguire.

Evidenziare gli elementi da verificare è infatti un valido aiuto per il personale addetto, che non deve più consultare planimetrie e schede tecniche, ma solamente seguire le istruzioni interattive e lasciarsi guidare dalle immagini fornite: l'indicazione dei componenti da controllare o regolare, i dadi da svitare, il collegamento di un componente, il percorso di un cavo, e così via.

In caso di difficoltà, quando l'operatore si trova di fronte ad una situazione complessa o mai incontrata prima, è possibile farsi guidare da remoto, condividendo con gli esperti le immagini catturate dal proprio tablet o smartphone.

In alcuni casi, il compito del tecnico può essere ostacolato da parti che ostruiscono il campo visivo, nascondendo componenti importanti. La natura immersiva della realtà aumentata offre la possibilità di visualizzare l'interno dell'apparecchiatura e di avere una panoramica della situazione per comprendere meglio il problema da risolvere.

Inoltre, a differenza dei manuali cartacei, con questo approccio il tecnico dispone delle informazioni in tempo reale, e delle più recenti istruzioni interattive riguardanti l'apparecchiatura su cui sta operando. Gli aggiornamenti software, infatti, vengono effettuati da remoto e centralmente ogni qual volta le apparecchiature evolvono e, con esse, le procedure di risoluzione dei problemi e di manutenzione. Questo sistema risulta, quindi, più semplice ed efficiente rispetto alla modifica di schede tecniche e manuali cartacei.

Il concetto di realtà aumentata consiste nell'aggiungere elementi virtuali alle immagini scattate dall'utente con uno smartphone, un tablet o tramite un visore. Ciò avviene utilizzando tecniche di riconoscimento di immagini, forme e texture. Il visore è un display che va indossato sul capo come una maschera; è dotato di cuffie e di uno schermo che proietta un'immagine distinta. Questo sistema di visualizzazione stereoscopica permette di percepire la scena in tre dimensioni.

Il tecnico della manutenzione, quindi, visualizza l'attrezzatura che ha di fronte a cui si sovrappongono altri elementi integrati digitalmente nell'immagine.

A differenza di un tablet o di uno smartphone, un display oculare ha il vantaggio di lasciare le mani libere per gli interventi da effettuare. I tablet, tuttavia, sono molto apprezzati perché i visori non sempre offrono mezzi sufficienti per interagire con gli strumenti digitali.

Lo sviluppo di strumenti di realtà aumentata richiede di disporre di tutti i file CAD degli elementi che costituiscono le apparecchiature, e di adattarli alle procedure di manutenzione.

È essenziale liberare i file CAD dalle informazioni non necessarie: alcuni dati, infatti, sono essenziali per la fabbricazione dei pezzi ma non interessano la manutenzione.

Un'altra fase necessaria è lo scripting delle operazioni da svolgere, che si conclude con l'implementazione degli strumenti digitali su tablet o altre interfacce.

Per sviluppare un'applicazione di realtà aumentata esistono sul mercato diversi sistemi che permettono di collegare l'attrezzatura fisica al proprio modello digitale. Le piattaforme open source, che si adattano ad una vasta gamma di applicazioni, richiedono l'uso di programmazione. In alternativa, è possibile avvalersi di strumenti chiavi in mano che consentono di configurare la soluzione di realtà aumentata in base ai requisiti dell'applicazione.

Un'altra soluzione è rivolgersi a un fornitore di servizi specializzato, per sviluppare un'applicazione di realtà aumentata su misura.

La manutenzione delle apparecchiature aeronautiche viene effettuata secondo regole e procedure regolamentari rigorosamente definite. Questo regolamento viene implementato dalle aziende responsabili della manutenzione, riparazione e revisione di tali apparecchiature tramite documenti poi resi disponibili e accessibili ai tecnici che lavorano sul campo.

In uno dei nostri casi di successo, un produttore di apparecchiature aeronautiche ha voluto integrare documentazione e procedure tecniche in supporti digitali facilmente operativi, progettando una soluzione di realtà aumentata volta a facilitare e snellire le operazioni di manutenzione del carrello di atterraggio.

Con questo sistema, oltre alla documentazione tecnica cartacea, il tecnico dispone di un tablet sul quale vengono visualizzate le istruzioni per le operazioni da svolgere, necessarie per l'attività corrente.

Il tutto viene offerto in un ambiente che combina, sovrapponendole, immagini reali e modelli digitali 3D delle parti del carrello di atterraggio. Queste immagini vengono scattate dalla fotocamera integrata nel tablet o da una fotocamera esterna.

La tracciabilità delle operazioni è assicurata dalla validazione e registrazione di ogni attività svolta successivamente. La soluzione riconosce automaticamente, ad esempio, gli elementi di un carrello di atterraggio, senza dover posizionare contrassegni sull'attrezzatura.

Un produttore di motori per autocarri ha implementato un sistema di realtà aumentata per il controllo qualità nella sua fabbrica. Questa soluzione consente di aggiungere oggetti virtuali all'ambiente reale, sotto forma di ologrammi con cui l'utente può interagire.

• Il display, abbinato ad immagini reali e virtuali ed alle istruzioni, guida l'operatore nelle sue operazioni;
• Le informazioni fornite a complemento delle immagini reali dei motori sono chiare e concise;
• L'operatore del controllo produzione riceve istruzioni di supporto alle decisioni nel suo campo visivo grazie agli occhiali e all'interfaccia di realtà mista, che lo guidano nelle sue operazioni di ispezione;
• Visualizza, passo dopo passo, solo le istruzioni necessarie per l'attività corrente, in un ambiente che combina immagini reali e virtuali (da modelli CAD) che si sovrappongono;
• La sincronizzazione delle immagini avviene automaticamente, una volta identificato il riferimento del motore tramite la lettura di un codice a barre;
• Il sistema garantisce la coerenza tra immagini virtuali e reali senza che venga posizionato alcun marker sul motore.

L'operatore può camminare intorno al motore e ricevere, mantenendo le mani libere, ulteriori elementi di supporto alle decisioni come ad esempio progetti, verifiche e istruzioni di montaggio. Queste informazioni permettono di svolgere con successo il controllo del montaggio e del posizionamento di parti, tubi e altri cablaggi.