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Realidad Aumentada en la Industria 4.0

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Noticias
noviembre 12, 2019
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¿Cómo beneficia la Realidad aumentada a la Industria 4.0?

El concepto de Industria 4.0, también conocida como cuarta revolución industrial o “industria inteligente”, hace referencia a los nuevos métodos de organización del ciclo de producción en todas sus fases gracias al rápido avance de las nuevas tecnologías. Si las primeras revoluciones industriales se caracterizaron por la invención de la máquina de vapor y telares mecánicos; los primeros motores diésel y el telégrafo; o las primeras computadoras y la llegada de Internet, la industria 4.0 gira en torno al desarrollo de nuevos sistemas ciberfísicos, redes de Comunicaciones, big data, cloud computing, aplicaciones de Internet de las Cosas (IOT), y tecnologías inmersivas de simulación y virtualización.

Las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC), permiten implementar nuevas soluciones y dotar a los sistemas de nuevas capacidades de inteligencia e interconexión para mejorar el rendimiento industrial y aumentar su abanico de aplicación en prácticamente todos los sectores.

Sistemas de Inmersión y Simulación Virtual: Tecnología recuperada, potenciada y de gran recorrido

A pesar de que su aparición no es tan reciente (los primeros desarrollos datan de principios de los 90), las Tecnologías de Inmersión y Simulación Virtual están viviendo su momento más dulce. Gracias a las nuevas capacidades de procesamiento y al avance de las técnicas audiovisuales de los últimos años, estos sistemas están tomando un papel fundamental en los nuevos procesos de industrialización y prometen nuevas capacidades operacionales en los próximos años.

La Realidad Aumentada, una de estas tecnologías

La Realidad Aumentada ofrece la recreación de elementos virtuales dentro del mundo físico manteniendo los objetos del entorno y añadiendo digitalmente otros nuevos, capaces de interactuar entre ellos y con las acciones de los usuarios. A diferencia de otras tecnologías como la Realidad Virtual (VR), la Realidad Aumentada permite representar todo tipo de información (imágenes, vídeos, objetos 3D…), sin perder la percepción del mundo real ni tener la necesidad de disponer de gafas especiales.

El proceso de superposición en los sistemas de realidad aumentada se desarrolla principalmente en 3 fases.

Fases de un sistema de RA:

  • Reconocimiento del entorno. Se capta el entorno real y los objetos físicos que está visualizando el usuario. Es suficiente con la simple cámara de un móvil o el uso de dispositivos electrónicos más sofisticados como smartglasses AR.
  • Procesado, mezcla y alineación. Esta fase se encarga de interpretar la información captada del mundo real para generar las imágenes virtuales y mezclarlas de forma adecuada. Esta es la parte más crítica de estos sistemas, ya que requiere una serie de recursos tecnológicos que, pese a que hoy en día se pueden cubrir con las gafas de realidad aumentada, lo más adecuado es implementar este procesado de información en ordenadores o dispositivos móviles más potentes. Los principales elementos de esta fase son los conocidos como “activadores” y están compuestos por brújulas, GPS, acelerómetros y otros componentes de captación, así como potentes herramientas software para el correcto procesado del movimiento y la mezcla digital.
  • Activación. Esta última fase se basa en la proyección de las imágenes virtuales de forma sincronizada con el entorno. Los elementos utilizados en este proceso suelen ser pantallas de ordenador, móviles o el propio display de las gafas de realidad aumentada.

Estas tecnologías ofrecen altas capacidades de acceso a los sistemas de información y nuevas herramientas de actuación, aportando importantes avances en las fases de diseño, cadenas de producción y montaje, así como en tareas de mantenimiento industrial, control de operaciones o prevención de riesgos laborales.

A continuación se detallan las principales características ventajas de su aplicación:

Gestión de producción y mantenimiento

La realidad aumentada ofrece nuevas posibilidades en todo el ciclo de producción industrial, desde las primeras fases de diseño y modelado virtual de prototipos, tareas de gestión y control, o la ejecución de pruebas en entornos de preproducción, gracias a la implementación de nuevos procedimientos y tratamiento interactivo de contenidos audiovisuales en tiempo real.

La proyección de este tipo de información, en combinación con la recreación de elementos tridimensionales, permiten una fusión casi perfecta entre el mundo real y el mundo virtual gracias a las altas capacidades de procesado y las bajas latencias de los componentes electrónicos actuales. Estas innovaciones tecnológicas presentan nuevas metodologías que aportan un gran valor añadido en los procesos de simulación de resultados para el análisis de viabilidades tecnológicas y nuevas operativas en los procesos de fabricación.

¿Cómo influye la RA en el ciclo de producción?

Con ella se ofrecen nuevas posibilidades en la ejecución de asistencias técnicas y las tareas de mantenimiento vinculadas a fábricas, grandes cadenas de producción y logística, centrales energéticas, aeronaves, buques, etc.

A través de estas tecnologías, los operarios pueden recurrir a guías de montaje, definición de procedimientos y despieces virtuales de sistemas complejos, así como contactar de forma remota con asistentes y supervisores. Estas nuevas técnicas implementan accesos en tiempo real a la información, ofreciendo consulta de instrucciones y guías paso a paspo a través de la proyección de dinámicas interactivas y recreaciones en 3D en el campo visual de los operarios, de tal forma que les permita liberar sus manos para seguir ejecutando las tareas asignadas.

Formación y prevención de riesgos laborales

Los procesos de formación y prevención de riesgos laborales en el sector industrial cobran un nuevo sentido teniendo, ahora más que nunca, un mayor alcance gracias al avance técnico y al desarrollo de las nuevas tecnologías inmersivas de simulación y virtualización. La utilización de sistemas de realidad aumentada permite la implementación de nuevos procesos de formación utilizando técnicas de simulación de situaciones reales en la que los usuarios puedan familiarizarse y perfeccionar tareas, así como aprender a utilizar nuevas herramientas y formarse en nuevos procedimientos.

Gracias al avance de estas tecnologías, los programas de training están experimentando una transformación digital más operativa, debido al desarrollo de los nuevos componentes de virtualización, con los que ofrecer nuevos programas de formación a técnicos y operarios en sus actividades diarias, anticipando fallos y mejorando los tiempos de ejecución para la optimización del ciclo de producción.

Otra de las principales aplicaciones de los sistemas de realidad aumentada es la simulación virtual de situaciones de emergencia para la prevención de riesgos laborales, que podrían ocurrir en los procesos industriales (incendios, fugas, explosiones…), la detección de tareas mal ejecutadas, así como la proyección de rutas y vías de escape en el campo visual de los usuarios en protocolos de evacuación.

Conclusiones

El impacto de estas tecnologías en la digitalización de la industria actual es innegable. A pesar de que todavía no se tiene una completa penetración en todos los campos deseados, la fuerte inversión en el desarrollo de nuevos componentes electrónicos y sistemas de realidad aumentada de las grandes compañías tecnológicas como Microsoft, Apple, Samsung o Google; así como la apuesta por parte de potentes empresas industriales (Airbus, Thyssenkrupp etc), prometen fuertes innovaciones tecnológicas que seguro traerán importantes avances en los próximos años en la Revolución Industrial 4.0.

Autores:

Ignacio Gil, consultor de innovación
José Luis Galdón Salvador, manager de innovación

 

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