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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 ?
-
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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Sigles, notations et symboles4. Conclusion
La réalité augmentée trouve de nombreux usages en industrie : maintenance ; assemblage ; formation ; logistique ; revue de conception ; contrôle qualité…
Cet article a, tout d’abord, permis de détailler les fondements technologiques de celle-ci. Ainsi, les algorithmes de vision par ordinateur nécessaires et leurs paramètres ont été présentés, ainsi que les principaux frameworks permettant de produire des applications de réalité augmentée.
Le choix du dispositif de rendu, ses caractéristiques et performances pouvant fortement impacter l’expérience utilisateur en fonction des catégories d’usage, cet article a présenté les principaux types de dispositifs permettant l’affichage d’informations en réalité augmentée et des critères de choix associés :
-
dispositif Optical-See-Through ;
-
Video-See-Through ou avec des informations projetées.
La revue des catégories d’usages de la réalité augmentée en industrie montre la multiplicité des cas applicatifs en recherche et en industrie pour apporter de l’information contextualisée en industrie. Certains usages, comme l’utilisation de la réalité augmentée en tant que système intelligent ou système expert, sont encore à des stades de R & D.
De plus, l’article a montré qu’il est important que ces phases d’expérimentations et d’adoption de la réalité augmentée impliquent les différents acteurs métiers et utilisateurs de ces technologies. Pour ces phases, des outils méthodologiques et des -critères d’évaluation de ces interfaces hommes machines sont proposées.
Challenges et tendances à venir
Il faut noter que la maturité des technologies pour des applications industrielles ne permet pas encore un usage étendu. Les principaux facteurs impactant l’adoption en industrie sont :
-
la maturité technologique des dispositifs de rendus, telle que :
-
les performances des algorithmes,
-
l’autonomie des systèmes,
-
les modes d’interactions,
-
mais également l’ergonomie et l’adaptation aux environnements métiers de ces dispositifs pour un usage industriel prolongé ;
-
-
la digitalisation des processus métiers et des systèmes industriels et l’intégration dans le système...
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Conclusion
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).
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(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).
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(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).
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(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).
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(5) - BOTTECCHIA (S.), CIEUTAT (J.-M.), JESSEL (J.-P.) - TAC :...
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