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RÉSUMÉ
L’essor des technologies numériques, associé à la digitalisation des process industriels et aux évolutions de l’industrie 4.0, permettent l’introduction et l’usage d’interface homme/machine s’appuyant sur la réalité augmentée pour assister les acteurs métiers dans un contexte industriel. Dans ce contexte, cet article traite des différents usages de la réalité augmentée et de leur maturité, notamment pour des opérations de maintenance, d’assemblage, de logistique ou encore de revue de conception. Pour cela, cet article s’intéresse aux dispositifs de rendu en RA et aux caractéristiques associées à étudier en fonction du domaine applicatif. Enfin, les questions de création des contenus, d’intégration dans le système d’information et d’évaluation des usages sont abordées.
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The rise of digital technologies, coupled with industrial process digitalisation and Industry 4.0 evolutions, allows introducing and using user interface based on augmented reality in order to assist stakeholders in their industrial jobs. In this context, this paper focus on different augmented reality usages and deals with its maturity, particularly for maintenance operations, assembly, logistic or design review. For that, this paper deals with augmented reality display devices and its features according to the domain usage. Lastly, questions about content authoring, integration into the information system and usage evaluation are presented.
Auteur(s)
-
Vincent HAVARD : Enseignant – Chercheur LINEACT, CESI, Mont-Saint-Aignan (France)
-
David BAUDRY : Enseignant – Chercheur HDR LINEACT, CESI, Mont-Saint-Aignan (France)
INTRODUCTION
L’essor des technologies numériques et la transformation numérique des industries à travers les technologies clés de l’industrie 4.0 et de l’usine numérique, telles que la réalité augmentée (RA), les objets connectés (IoT), les outils PLM (Product Lifecycle Management) et de CAO ou encore les jumeaux numériques, entrainent un fort intérêt pour le développement d’outils d’assistance en réalité augmentée dans un contexte industriel.
Les usages de la réalité augmentée en industrie s’appliquent à plusieurs domaines tels que :
-
l’assistance pour la réalisation d’opérations de maintenance ou d’assemblage, en délivrant des instructions et informations contextualisées sur les procédures à mettre en œuvre. Cette assistance peut être basée sur des modes de collaborations synchrones, les interfaces en réalité augmentée permettant de renforcer les interactions entre opérateur et expert ;
-
la formation sur un système physique non disponible, cet environnement d’apprentissage pouvant venir compléter les environnements en réalité virtuelle, notamment pour des problématiques de représentations et d’interactions entres les intervenants ;
-
des applications dans le domaine de la logistique et de la préparation de kit de production ou de commande ;
-
l’utilisation des informations provenant du dispositif de réalité augmentée pour du contrôle de conformité de pièces par rapport à des plans 3D ou du contrôle qualité d’opérations d’assemblage.
Cependant, de nombreux projets portent sur des « preuves de concept » et différentes questions se posent encore :
-
au niveau technique :
-
quels types d’appareil de rendu utiliser ?
-
dépend-il de l’usage qui en est fait ?
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quels algorithmes de suivi choisir ?
-
existe-t-il des contraintes pour leurs mises en œuvre ?
-
-
au niveau des compétences nécessaires et des données :
-
quelles sont les compétences nécessaires pour la mise en place de ces outils ?
-
quelles sont les exigences sur l’organisation des données de l’entreprise ?
-
comment mettre à jour le contenu associé à la réalité augmentée ?
-
-
au niveau du retour d’expériences : comment évaluer l’apport de ces technologies ?
Face à ces enjeux et à l’évolution rapide des technologies et des offres logicielles dans ce domaine, des éléments de réflexions sont présentés pour permettre d’aborder des projets d’intégration d’outils numériques basés sur la réalité augmentée dans des usages industriels.
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KEYWORDS
Human-machine interfaces | augmented reality | 4.0 industry
DOI (Digital Object Identifier)
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Méthode d’évaluation d’usage de la réalité augmentée et exemple d’étude2. Application de la réalité augmentée dans un contexte industriel
La réalité augmentée en industrie est appliquée dans différents domaines :
-
conception ;
-
maintenance ;
-
assemblage ;
-
localisation ;
-
formation ;
-
logistique (dont le picking) ;
-
contrôle qualité.
En plus d’apporter de l’information contextualisée, la tendance pour la réalité augmentée est au système intelligent, qui va pouvoir afficher l’instruction pour l’opérateur, mais également détecter des erreurs ou des défauts avec un retour d’information en temps réel à l’utilisateur et vers le système d’information.
2.1 Collaboration et information contextualisée
Avec la complexité croissante des systèmes industriels, des organisations pouvant être réparties sur plusieurs sites et la nécessité de conserver son savoir-faire et son expertise, le partage de connaissance et la collaboration entre les différents métiers sont des leviers de performance importants. Nous pouvons distinguer deux principaux rôles dans cette collaboration au sein de l’entreprise :
-
l’expert qui connaît le système sur lequel agir et produit des documents (ou gammes) pour garder la connaissance et définir son utilisation ;
-
l’utilisateur qui opère sur le système et utilise les documents techniques (gammes d’assemblage, de maintenance,…) pour ses activités métiers.
Ces documentations techniques, qu’elles soient papiers ou numériques, restent statiques et nécessitent des temps de formation préalable avant de pouvoir permettre son utilisation par les utilisateurs.
Par ailleurs, les informations schématiques nécessitent que l’utilisateur transcrive ce qu’il a compris pour l’exécuter sur le système (équipement, produit,…) réel. En outre, ce type de documentation statique ne répond plus aux besoins de collaboration à distance et d’instantanéité nécessaires à ces nouvelles organisations multisites.
Dans cet échange entre l’expert et l’utilisateur, deux principaux modes de collaboration permettent de répondre à ces problématiques.
-
L’opération guidée (ou asynchrone) (voir figure 16)
- ...
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Application de la réalité augmentée dans un contexte industriel
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HENDERSON (S.), FEINER (S.) - Exploring the benefits of augmented reality documentation for maintenance and repair, - Visualization and Computer Graphics, IEEE Transactions on, vol. 17, pp. 1355-1368 (2011).
-
(2) - HAVARD (V.), BAUDRY (D.), SAVATIER (X.), JEANNE (B.), LOUIS (A.), MAZARI (B.) - Augmented Industrial Maintenance (AIM) : A case study for evaluating and comparing with paper and video media supports, - chez International Conference on Augmented Reality, Virtual Reality and Computer Graphics (2016).
-
(3) - RE (G.M.), OLIVER (J.), BORDEGONI (M.) - Impact of monitor-based augmented reality for on-site industrial manual operations, - Cognition, Technology \& Work, pp. 1-14 (2016).
-
(4) - FUNK (M.), KOSCH (T.), SCHMIDT (A.) - Interactive worker assistance : comparing the effects of in-situ projection, head-mounted displays, tablet, and paper instructions, - chez Proceedings of the 2016 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing (2016).
-
(5) - BOTTECCHIA (S.), CIEUTAT (J.-M.), JESSEL (J.-P.) - TAC :...
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Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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