Vad är egentligen Augmented Reality? Enligt Heppelmanns och Porters definition är det en uppsättning teknologier som skapar ett lager av digitala data och 3D-bilder som kan läggas över, eller ”ovanpå”, den fysiska världens enheter. Genom att identifiera en enskild produkt kan man via smarta glasögon, mobiler eller surfplattor och liknande exponera en 3D-bild på enheten. På så sätt kan mjukvaran koppla till och plocka fram en 3D-modell som visar hur en konstruktion ser ut under ”skalet”, hur den är uppbyggd, kan plockas isär, sättas ihop eller hur en viss part ska monteras.
Man skulle kunna uttrycka det som att AR förstärker och tydliggör verkligheten.
Ett exempel inom fältservice: En montör som undrar över en hur en maskin ska servas kan få monteringssekvensen exponerad på plats med maskinen framför sig. De smarta glasögonen eller den mobila enheten identifierar produkten genom en symbol på skalet, plockar på grundval av detta fram 3D-bilden/konstruktionsdesignen med tillhörande animationer över det som ska göras. Det är bara ett exempel, men visar hur pedagogiskt, tidsbesparande och snabbt man kan få fram exakt den information som behövs.
Vad man möjligen skulle kunna tillägga till Heppelmanns och Porters kommande resonemang är att den konsekventa hänvisningen till 3D är lite begränsande. Verkligheten är förvisso 3D-dimensionell, men det är bara en del av realiteterna. Verkligheten är ju fyrdimensionell och den fjärde dimensionen, rumtiden, har tveklöst en betydelse i det att realtidsbaserad funktionalitet är en väsentlig del av ARs potential.
Tekniken redo för en plats i verktygslådan. Detta sagt är Augmented Reality-teknologin, trots sin jungfruelighet, redo att ta en plats i den allmänna verktygslådan i produktutvecklingsarbetet, menar artikelförfattarna. En sammanvägning av analytikers prognoser säger att tillväxten inom satsningarna på AR-teknik kan vara värd mer än 60 miljarder dollar år 2020. I svenska kronor blir det ca 460 miljarder.
Bland annat av detta skäl menar man att AR kommer att vara något som berör alla branscher och många typer av organisationer, från universitet till sociala företag. Men än viktigare är hur utvecklingen ser ut gällande teknologiska kapabiliteter.
Under de närmaste månaderna och åren förutspår författarna att AR kommer att förändra hur vi lär oss saker, fattar beslut och interagerar med den fysiska världen. Det kommer också att förändra hur företagen servar sina kunder, utbildar anställda, designar och skapar produkter och hur man rent allmänt hanterar sina värdekedjor. Och i slutändan hur man konkurrerar på marknaden.
Den som lyssnar till PTC-chefens budskap får bilden av att AR i högsta grad representerar den mest genomgripande sortens disruptiv teknologi. Så kan det också vara, men man ska minnas att det Heppelmann hävdar också speglar hans och PTCs egenintresse.
Vid sidan av hela raden av investeringar kring IoT – PTC har satsat bortåt en miljard dollar, ca 8,3 miljarder svenska kronor, på att köpa in lösningarna som idag bygger upp bolagets IoT-plattform – överraskade man marknaden med köpet av Vuforia.
Heppelmanns stora plan kring Vuforia. Denna plattform spelar en nyckelroll. Den är de facto världens mest använda för AR-utveckling. Med stöd för ledande mobiltelefonmärken, surfplattor och glasögon driver lösningen mer än 475 miljoner installationer av AR-appar från App Store och Google Play.
Vuforia Engine, som är plattformens kärna, använder enhetens kameror och sensorer och får den att fungera som ett digitalt ”öga” i en app. Den ser ”objekt” och ytor där innehåll kan placeras och gör det möjligt för utvecklare att skapa AR-upplevelser med hjälp av de ingående utvecklingsverktygen.
I PTCs stora IoT-plan har den bärande idén efter köpet varit att snabbt integrera lösningar som ökar möjligheterna att använda AR i industriella applikationer. Strategin har varit att utveckla och industrianpassa Vuforia till en bred lösning kring AR och IoT, dels med starka kopplingar till IoT-plattformen ThingWorx, dels att underbygga tillväxtmöjligheterna i detta med att snabbt få igång ett partnerskap med Microsoft kring de ofta använda HoloLensprodukterna (”smarta, datoriserade glasögon”).
Allt detta kostar stora pengar och som sagt värt att ha i minnet när vi nu går närmare in på Heppelmanns och Porters tankegångar kring, ”varför alla företag måste bygga upp en AR-strategi”.
Mobilapplikationer dominerar. Idag levereras de flesta AR-applikationer via mobiler, men i allt högre grad kommer leveransen att bytas till handsfree-bärbara datorer, t ex monteringsskärmar eller smarta glasögon. Även om många människor är bekanta med enkla AR-underhållningsapplikationer, som Snapchat lters och spelet Pokémon Go, används AR på ett långt mer konsekvent sätt i både konsument- och affärsvärlden än man skulle kunna tro. Var då och hur då?
Artikelförfattarna exemplifiera med AR-baserade system som ”displayar” navigerings-, kollisionsvarnings- och annan information i förarens synfält i dussintals bilmodeller. På industrisidan används AR av fabriksarbetare – än så länge ofta i pilotförsök – som tar fram produktions- eller serviceinstruktioner hos tusentals företag. Det finns, hävdas det, en trend där AR kompletterar eller ersätter traditionella manualer och träningsmetoder som slår igenom i allt snabbare takt.
”Mer generellt möjliggör AR en ny informationsparadigm, vilket vi tror kommer att ha en djupgående inverkan på hur data struktureras, hanteras och levereras på internet. Trots att webben förvandlat hur information samlas in, överförs och nås – dess modell för datalagring och leveranssidor på skärmarna – finns det begränsningar. Dessa gör att man s a s mentalt måste översätta 2-D-information för användning i en 3-D-värld. Genom att överlappa digital information direkt på verkliga objekt eller miljöer, tillåter AR människor att bearbeta det fysiskt analoga och det digitala samtidigt. Detta eliminerar behovet av att mentalt överbrygga de två. Det förbättrar vår förmåga att snabbt och noggrant absorbera information, fatta beslut och genomföra erforderliga uppgifter snabbt och effektivt”, skriver författarna.
AR-skärmar i bilar är en levande illustration av detta. Hittills har det krävts att drivrutiner som använder GPS-navigering, ”tittar” på en karta på en skärm och sedan räknar ut hur man applicerar den i den verkliga världen. För att ta rätt avtag ur en rondell, till exempel, måste föraren flytta blicken mellan vägen och skärmen och mentalt koppla bilden på kartan till rätt utfart. Vad AR-skärmar eller smarta glasögon gör är att lägga navigeringsbilder direkt över det som föraren ser genom vindrutan. Därmed minskar den mentala ”belastningen” för att tillämpa informationen, vilket reducerar distraktionen, minimerar förarens felbeslut och ger hen frihet att fokusera på vägen.
Nyckelkapabiliteter inom AR. I nästa artikelparti har Jim Heppelmann och Eric Porter tittat närmare på vilka som är de viktigaste kapabiliteterna i AR. Och man exemplifierar också hur dessa omsatts i praktiska exempel inom vissa företag. Så här skriver de:
”VISUALISERING. AR-applikationer ger en sorts röntgensyn, som avslöjar interna funktioner som skulle vara svåra att se på annat sätt. I medicintekniska företaget AccuVein omvandlar AR-tekniken till exempel en värmesignatur av patientens vener till en bild som läggs på huden, vilket gör venerna enklare att lokalisera för den kliniska personalen. Detta förbättrar dramatiskt blodprovstagningar och andra andra vaskulära förfaranden. AR mer än tredubblar sannolikheten för en lyckad nålstickning på första försöket och minskar behovet av begäran om assistans vid blodprovstagningar med 45%.
Ett annat exempel är Bosch Rexroth, som levererar kraftenheter och kontroller som används i tillverkningen. Bolaget använder en AR-förstärkt visualisering för att visa designen och egenskaperna hos sin ”smarta”, kopplade CytroPac hydrauliklösning. AR-applikationen tillåter användaren att se 3-D-representationer av enhetens interna pump- och kylmöjligheter i flera sammansättningar och hur delsystemen fungerar tillsammans.
INSTRUKTION OCH VÄGLEDNING. Med AR är det redan nu möjligt att utnyttja tekniken för instruktion, träning och coaching. Dessa kritiska funktioner, som förbättrar arbetskraftens produktivitet, är i sin analoga form kostsamma och arbetsintensiva och levererar ofta ojämna resultat. Skriftliga instruktioner för monteringsuppgifter är exempelvis ofta svåra och tidskrävande att följa. Standardutformade instruktionsvideor är heller inte interaktiva och kan inte anpassas till individuella inlärningsbehov. Personlig träning är dyr och kräver att eleverna och lärarna träffas på en gemensam plats, ibland upprepade gånger. Och om utrustningen som krävs för studenternas lärande inte är tillgänglig, kan de behöva extra utbildning för att överföra det de teoretiskt lärt sig till ett realt sammanhang.
AR hanterar dessa problem genom att tillhandahålla realtids- och stegvis visuell rådgivning i realtid. Det kan handla om sånt som uppgifter inom produktmontering, maskindrift och lagerplockning. Komplicerade 2D-schematiska representationer av ett förfarande i en manual, till exempel, blir med AR interaktiva 3D-hologram, som går igenom nödvändiga processer med användaren. Kvalitén ökar för att väldigt lite lämnas till fantasin eller tolkningen.
På Boeing har AR-utbildning haft en dramatisk inverkan på produktiviteten och kvaliteten på komplexa flygprocessprocedurer. I en Boeing-studie användes AR för att styra praktikanter genom de 50 stegen som krävs för att montera en vingsektion i ett flygplan med 30 delar. Med hjälp av AR avslutade praktikanter arbetet med 35 procent mindre åtgången tid än praktikanter med traditionella 2-D ritningar och dokumentation. Och antalet praktikanter med liten eller ingen erfarenhet, som kunde utföra operationen på rätt sätt, ökade första gången med 90 procent.
Mycket användbart inom fältservice. AR-aktiverade enheter kan också överföra vad en användare ser på plats till en fjärrplacerad expert, som kan svara med omedelbar vägledning. Detta sätter omedelbart experten på användarens sida oavsett plats. Med denna förmåga förbättras inte bara medarbetarnas prestanda; den minskar också väsentligt kostnaderna.
Lee Company, som säljer tjänster och byggsystem, har upptäckt den här kapabiliteten. De använder AR för att hjälpa sina tekniker med installationer och reparationer. En fjärrplacerad expert kan se vad teknikern tittar på via sin AR-enhet; hen kan styra teknikern genom den arbetssekvens som ska göras och till och med annotera teknikerns syn med instruktioner. Att få expertstöd från en central plats i realtid har ökat Lees tekniska utnyttjande dramatiskt. Genom att minska antalet upprepade besök sparar Lee mer än 500 dollar per tekniker, per månad, i arbetskrafts- och resekostnader. Företaget beräknar en avkastning på 20 dollar på varje dollar som investeras i AR.
INTERAKTION. Traditionellt har människor använt fysiska kontroller som knappar, knoppar och numera även inbyggda touch-skärmar för att interagera med produkter. Med ökningen av smarta, kopplade produkter har applikationer på mobila enheter alltmer ersatt fysiska kontroller och tillåter användare att använda produkter på distans.
AR tar användargränssnittet till en helt ny nivå. En virtuell kontrollpanel kan läggas direkt på produkten och manövreras med hjälp av ett AR-headset, handhållna- och/eller röstkommandon. Snart kommer användare som har glasögon att enkelt kunna titta på eller peka på en produkt för att aktivera ett virtuellt användargränssnitt och driva det. En arbetare som har smarta glasögon kan till exempel styra en rad maskiner, se prestandaparametrarna och justera varje maskin utan att fysiskt röra den.
AR-samspelets förmåga att ta hand om fler och större områden fortsätter att utvecklas evolutionärt i kommersiella produkter, men är i det större perspektivet revolutionerande. Reality Editor, är en AR-app som utvecklats av gruppen Fluid Interfaces på MITs Media Lab, ger en inblick i hur det snabbt utvecklas. Reality Editor gör det enkelt att lägga till en interaktiv AR-upplevelse till någon ”intelligent” produkt. Med denna kan folk peka på en smartphone eller en surfplatta med en smart, kopplad produkt (eller se till det genom smarta glasögon), se ”dess digitala gränssnitt och de möjligheter som kan programmeras och länka dessa möjligheter till handhållning, röstkommandon eller till och med till en annan smart produkt.
Till exempel kan Reality Editor låta en användare se en smart glödlampas kontroller för färg och intensitet och ställa in röstkommandon som ”ljus” och ”humör” för att aktivera dem. Eller så kan de olika inställningarna av lampan kopplas till knappar på en smart ljusbrytare; användaren kan placera var som helst som är bekvämt.
Tekniken som ligger till grund för dessa möjligheter utvecklas fortfarande, men exaktheten av röstkommandon i bullriga miljöer förbättras och framsteg i gest- och blickfrekvensstyrning har varit snabba. GE, General Electric, har redan testat användningen av röstkommandon i AR, som gör det möjligt för fabriksarbetare att utföra komplexa kabeldragningar i vindkraftverk och i detta uppnått en produktivitetsökning på 34 procent.
Att skapa värde med hjälp av Augmented Reality. Frågan är då: Hur kan man skapa värde med hjälp av AR? Några exempel har författarna presenterat ovan, fler tas upp i den längre artikeln i Harvard Business Review, men här finns på övergripande nivå några principer:
* För det första genom att bli en del av produkterna själva
* För det andra genom att förbättra prestanda över värdekedjan inom produktutveckling, tillverkning, marknadsföring, service och många andra områden.
”Reala förbättringar baserat på AR kan redan idag ses över värdekedjan”, skriver PTC-basen och Harvardprofessorn. Men, påpekar de, lösningarna är mer avancerade på vissa områden än på andra. Generellt är visualiserings-, instruktions- och styrapplikationerna de som fått störst genomslag i företagens verksamhet. Interaktionssdian är det något sämre bevänt med medan och den förekommer mest i form av piloter. Låt oss betrakta de olika länkarna i värdekedjan och titta på hur AR-statusen ser ut:
PRODUKTUTVECKLING – tio gånger snabbare på Volkswagen: Trots att ingenjörer har använt datorstödd konstruktion (CAD) för att skapa 3D-modeller i 30 år, har de varit begränsade till att interagera med dessa modeller via 2D-fönster. Datorer är ju generellt utrustade med denna typ av 2D-fönster, medan man inom film- och spelvärldarna börjat experimentera med 3D-fönster. Fördel med AR är att tekniken tillåter 3D-modeller att läggas på den fysiska världen som hologram. Detta faktum, hävdar Heppelmann/Porter, förbättrar ingenjörernas förmåga att utvärdera och förbättra både design och funktionalitet.
Exempelvis kan ett 3D-hologram av en entreprenadmaskin placeras på marken. Ingenjörerna och produktutvecklarna kan sedan gå runt den, titta in under och över den och till och med gå in i den för att fullt ut ta del av synfält och ergonomi i fordonsdesignen. För PTCs del kan noteras att man redan har jobbat med denna typ av hologram tillsammans med Catepillar.
Med AR kan man alltså också applicera CAD-modeller på fysiska prototyper för att jämföra hur bra de matchar varandra.
Volkswagen använder den här tekniken. De har därmed kunnat se och korrigera eventuella avvikelser mellan 3D-modell och fysisk prototyp.
”Detta förbättrar noggrannheten i kvalitetssäkringsprocessen, där ingenjörer tidigare noggrant måste jämföra 2D-ritningar med prototyper. Den nya lösningen har snabbat på granskningen upp till 10 gånger,” noterar artikelförfattarna och deras konklusion är:
”Vi förväntar oss att AR-aktiverade enheter som mobiler och smarta glasögon med sina inbyggda kameror, accelerometrar, GPS och andra sensorer i framtiden kommer att informera produktdesign genom att exponera när, var och hur användarna faktiskt interagerar med produkten. Men även i sånt som hur ofta en viss reparationssekvens initieras, till exempel, kommer att bli föremål för ökad effektivitet genom AR.”
TILLVERKNING – AR kan plocka information från automations- och styrsystem.
Tillverkningsprocesser är idag ofta synnerligen komplexa. I takt med att produkter i ökad omfattning mekatroniseras, förses med allt fler mjukvaror och med sofistikerad kommunikationsutrustning, krävs numera hundratals eller till och med tusentals steg i tillverkningsprocesserna. Misstag blir kostsamma. Här menar författarparet att AR i kapacitet av sin förmåga att leverera rätt information när det behövs på monteringslinjerna, bidrar till att minska fel, öka effektiviteten och förbättra produktiviteten.
AR-lösningar kan fånga information från automations- och styrsystem, sekundära sensorer, ja, till och med från kapitalförvaltningssystem och synliggöra viktiga övervaknings- och diagnostiska data om varje maskin eller process.
I detta kan underhållstekniker få hjälp med att tolka och förstå problem och genom prediktiva kopplingar kan man proaktivt underhålla och förhindra kostsamma avbrott. Maskinerna talar själva om för bäraren av de smarta glasögonen eller den mobila enheten att det är dags att byta en part eller komponent på grund av slitage.
Iconics, en rörelse som specialiserat sig på automatiseringsprogram för fabriker och byggnader, har börjat integrera AR i sina produkters användargränssnitt. Genom att bifoga relevant information till den fysiska plats där den bäst kan observeras och förstås, möjliggör AR-gränssnittet bättre övervakning av maskiner och processer.
LOGISTIK – 25-procentiga produktivitetsvinster. Lagerverksamheten beräknas utgöra cirka 20% av alla logistikkostnader, medan plockning av föremål från hyllor utgör upp till 65% av lagerkostnaderna. I de flesta lager utför arbetarna fortfarande den här uppgiften genom att papperslistor över saker att samla in och sedan söka efter dem. Denna metod är långsam och, menar författarna, felaktig.
Logistikjätten DHL och ett växande antal andra företag använder AR för att öka effektiviteten i plockningsprocessen.
Via AR-instruktioner får personalen besked om platsen för varje produkt som ska plockas och lösningen kan också föreslå den bästa vägen till nästa produkt. Vid DHL har detta tillvägagångssätt lett till färre fel, mer engagerade medarbetare och produktivitetsvinster på 25 procent. Företaget rullar nu ut AR-guidad plockning globalt och testar hur AR kan förbättra andra typer av lagerverksamhet, som att optimera positionen av varor och maskiner i layout. Intel använder också AR i lager och har uppnått en minskning med 29 procent av plockningstiden, med felfrekvenser som faller till nära noll. AR-applikationen lär till och med ha bidragit till att man uppnått upp till 15 procent snabbare plockhastigheter för nya medarbetare jämfört med de som bara fått traditionell träning.
MARKNADSFÖRING & FÖRSÄLJNING – bättre bottnade köpbeslut på IKEA. Även här kan AR-upplägg bidra till förbättrade resultat. Det handlar om kundupplevelser som vässas i exempelvis showrooms och vid produktdemos. När kunderna ”nästan” kan se och uppleva hur produkterna kommer att se ut eller fungera i riktiga miljöer innan de köper dem, har de mer exakta förväntningar, ökad motivation bakom sina köpbeslut och större produkttillfredsställelse.
I e-handel gör AR-applikationer det möjligt för online-shoppare att hämta hologram av produkter. Möbeljätten IKEA har t ex bibliotek med tusentals 3D-produktmodeller och appar som kan appliceras på en bild av ett verkligt rum. Kunderna kan se hur möbler och inredning ser ut i sina hem. IKEA använder också sin app för att samla viktiga uppgifter om produktpreferenser i de olika regionerna.”
På område efter område pekar Heppelmann och Porter ut exempel på nyttan med AR. Kundservice, eftermarknad och HR (”human resources”) är fler optioner på en lista som i princip skulle kunna göras betydligt längre, men som ändå är uttryck för samma fenomen: ARs potential att ”låsa upp” och synliggöra smarta, kopplade produkters värdeskapande förmågor.
ATT LÄGGA UPP EN AR-STRATEGI
AR kommer att ha en stor inverkan på hur företagen konkurrerar. Intelligenta produkter, skriver man, kommer att förändra strukturen i nästan alla branscher, liksom vad som karaktäriserar konkurrensen. Ofta landar det hela i utökade branschgränser.
I allt detta skapas behov av strategival för tillverkare; allt ifrån vilken funktionalitet som ska drivas och hur man hanterar datarättigheter och säkerhetsfrågor, till huruvida man ska expandera företagets produktflora. Hur strukturerar man en sådan strategi? Jim Heppelmann och Michael Porter pekar på följande nyckelfrågor i sammanhanget:
- Hur ser utbudet av AR-möjligheterna ut inom branschen och i vilken ordning ska de effektueras? Företagen måste väga ARs potentiella påverkan på kunder, produktmöjligheter och värdekedjan.
- Hur förstärker AR ett företags produktdifferentiering? Med denna teknologi öppnas flera vägar kring sånt som upplevelser som utökar produktens förmåga, ger kunderna mer information och ökar produktlojaliteten. AR-gränssnitt som förbättrar produktens funktionalitet eller användarvänlighet kan vara stora differentiatorer, liksom de som väsentligt förbättrar produktsupport, service och upptid.
Vidare, ARs förmåga att ge nya typer av feedback om hur kunder använder produkter kan hjälpa företag att upptäcka ytterligare möjligheter affärsmöjligheter.
Vilken väg man ska välja hänger ihop med företagets befintliga strategi, vad konkurrenterna gör och hur tekniken utvecklas, särskilt i hårdvaran.
- Var kommer AR att ha störst effekt relaterat till att minska kostnader?
Som noterats tidigare i artikeln kan Augmented Reality sänka kostnaderna för utbildning, service, montering, design och andra delar av värdekedjan. Tekniken kan också väsentligt minska tillverkningskostnaderna genom att minska behovet av fysiska gränssnitt.
Varje företag kommer att behöva prioritera AR-driven kostnadsreduktion på ett sätt som överensstämmer med den strategiska positioneringen. Företag med sofistikerade produkter kan dra nytta av ARs ”lågkostnadsgränssnitt”, medan många råvaruproducenter kommer att fokusera på operativa värdeskapanden över hela kedjan. I konsumentindustrin och detaljhandeln är marknadsföringsrelaterade visualiseringsapplikationer den mest sannolika utgångspunkten. I tillverkningen ger instruktionsbitarna de lägst hängande frukterna genom utökade kapabiliteter inom teknik, produktion och service. Likaså kommer ARs interaktiva förmåga – ännu långt ifrån fullt utvecklad – att vara viktig i alla branscher med produkter som kan anpassas, konfigureras, styras och kontrolleras.
- Ska företaget göra AR-design och -utbyggnad en kärnstyrka, eller kommer outsourcing eller partnerskap att vara tillräckligt? Det ärframgångskritiskt att presentera 3D-baserad digital information på ett sätt som gör det enkelt att absorbera och agera.
Effektiva AR-upplevelser kräver rätt innehåll, människor som vet hur man skapar och hanterar den är också avgörande. Digitala modelleringsegenskaper och kunskaper om hur man applicerar dem i AR-applikationer är också viktiga.
Dedikerade team kommer att behövas för att upprätta den infrastruktur som tillåter det nya mediet att utvecklas och att utveckla och underhålla innehållet.
I de tidiga stadierna av AR har antalet teknik- och tjänsteleverantörer varit begränsat och företagen har byggt upp intern kapacitet.
- Ska man använda en mjukvaruutvecklings- eller en innehållspubliceringsmodell? Många tidiga AR-upplevelser har levererats genom fristående program som laddas ner – komplett med digitalt innehåll – till en telefon eller en tablett. Detta tillvägagångssätt skapar pålitliga upplevelser med hög upplösning och gör att organisationer kan skapa appar som inte kräver internetanslutning. Problemet med denna modell är att alla ändringar i AR-upplevelsen kräver att programutvecklare skriver om appen, vilket kan skapa dyra flaskhalsar.
Ett växande alternativ är att utnyttja kommersiell AR-publiceringsprogramvara för att skapa AR-innehåll och värde i molnet. AR-upplevelsen kan sedan laddas ned vid behov med hjälp av en generell app som körs på en AR-enhet. Som innehåll på webbplatsen kan AR-innehållet uppdateras eller kompletteras utan att själva mjukvaran ändras – en viktig fråga när stora mängder information och frekventa innehållsändringar är inblandade.
Innehållsförlagsmodellen kommer att bli vanlig, eftersom fler och fler maskiner och produkter inkluderar realtids AR-interaktion och -kontroll. En innehållsutgivningsfunktion är avgörande för att skala upp AR i hela organisationen.
