拡張現実が仕事をどのように変えているか

フロリダ州ペンサコーラのGE再生可能エネルギー工場では、技術者が風力タービンのハブに接続する電気キャビネットの配線を組み立てています。これは、数百本の電線を対応するソケットに合わせる複雑なプロセスです。 この作業は、従来、各ワイヤの挿入場所が記載された取扱説明書に大きく依存して実行されていました。 しかし、過去40分間、技術者は、ワークショップの隅に閉じられた厚い手作業を一見することなく、ほとんど不安なほどの精度でビジネスに細心の注意を払っていました。

技術者は、マニュアルに記載されている非常に多くの指示を記憶していません。 その代わり、彼は眼鏡のように装着されたデバイスであるGoogle Glassに依存しており、拡張現実（AR）テクノロジーを使用して視野内のタスクの段階的な指示を投影します。

仮想現実（VR）の若いいとこであるARは、グラフィックと情報を実際の画像にオーバーレイします。 ARは、モバイルゲーム感覚のPokemon Goと間抜けなSnapchatフィルターの発売で人気を博しました。 しかし、Google、Facebook、Appleなどの主要なテクノロジー企業は、ARアプリケーションを開発するためのプラットフォームとツールを提供しています。

ゲームとエンターテインメントを超えて、2021年までに490億ドルの市場になると推定されるARの大きな約束は、プロの実務労働者です：外出先での情報と支援へのアクセスは、速度と効率に大きな違いをもたらすことができます。

General Electricは、生産性を向上させ、エラーを減らす方法として、ARテクノロジーを静かにテストしている数社の1つです。 風力タービンの電気キャビネットの場合、オペレーターが初めてARメガネを使用すると、34％の速度向上が得られました。 この傾向は、さまざまな業界の他の大企業にも浸透しており、製造、倉庫管理、機器のメンテナンス、設計などの顕著な改善を推進しています。

ARメガネの復活

Google Glassは2013年にExplorer Editionで小グループ向けにデビューしましたが、価格、明確な機能の欠如、バグのあるパフォーマンス、全体的な不気味さから牽引力を得ることができませんでした。 人々はそれを避け、事業所はそれを禁止し、そのユーザーは「Glassholes」として知られるようになり、2015年までに消費者向けGoogle Glassは棚上げされました。

しかし、同じテクノロジーが工場、倉庫、病院などの実践的な職場に新しい家を見つけ、「アシストリアリティ」という名前を獲得しました。

「私たちと協力し、エコシステムの他のメンバーと協力しているさまざまな企業は、これを潜在的なゲームチェンジャーと見なしました」と、著名な産業用ARソリューションプロバイダーであるUpskillの最高戦略責任者であるJay Kim氏は述べています。 「私たちが解決しようとしている本当の問題がありましたが、消費者の文脈では、これらのデバイスはちょうど良いものでした。」

従業員に情報への摩擦のないアクセスを与えることは、スマートグラスの明らかな使用例です。 また、Upskillなどの企業は、組織がARテクノロジーをワークストリームに統合できるようにします。 Upskillの主要クライアントの1つであるGEは、再生可能エネルギーや航空などの多くの分野で同社のARアプリケーションを使用しています。

作業中、スマートグラスを使用している従業員は、作業を中断することなく、手元の作業に関する指示や詳細なコンテンツにアクセスできます。 彼らは、音声コマンドを介して、またはグラスの側面をスワイプしてタップすることで、ギアと対話します。 これらのデバイスを使用すると、作業環境から映像や写真などの情報をキャプチャし、会社のバックエンドサーバーに保存するために送信できます。

「ますます競争が激化する世界的な経済情勢の中で、企業のバイヤーは、他の企業に対する競争上の優位性を維持するために達成できるすべてのエッジを検討します」 Upskillは、ボーイング、シェル、ハーシーなど、さまざまな業界の有名なクライアントにサービスを提供しています。 「ARを使用することで、工場、製造環境、フィールド、倉庫など、実地の従業員が行うすべての面で、多くのお客様に非常に強力な成果をもたらすことができました。」

複合現実がやってくる

他の企業は、従来のARとVRの間に位置する拡張現実のより高度な形態である複合現実（MR）を通じて労働力のパフォーマンスを向上させています。 現実世界の画像の上にグラフィカルオブジェクトをオーバーレイする標準のARとは対照的に、複合現実には奥行きがあり、これらのオブジェクトが実空間に埋め込まれているような印象を与えます。 たとえば、MRエクスペリエンスでは、現実世界のオブジェクトがそのパス上にある場合、仮想オブジェクトが部分的または完全に隠される可能性があります。

この技術はまだ初期段階です。 ヘッドセットはかさばり、ユーザーの視界全体をカバーし、視野が限られています。 また、ハイエンドヘッドセット以外に、ほとんどのMRデバイスでは、着用者がコンピューターにつながれている必要があるため、モバイル作業設定での使用が少し制限されています。

ただし、MRの没入型の経験にはいくつかの有望なユースケースがあり、多くの企業や投資家がその将来に賭けています。 MRヘッドセットの新興企業であるMagic Leapは、初期製品をリリースすることなく、10億ドル以上の資金を調達しました。 マイクロソフトやエプソンなどの確立された企業もこの分野に進出しました。

航空宇宙および防衛の巨人であるロッキード・マーティンは、オリオン宇宙船やNextSTEP宇宙生息地などの物理的プロトタイプの構築と設計に複合現実を使用しており、NASAと協力して行っている2つのプロジェクトです。

「宇宙飛行士をオリオンの物理的な座席またはシェルに入れて、その宇宙飛行士に内部がどのように見えるかを確認したいのですが、物理的なモックアップはありません」と、ダリンボルトハウスは言います、ロッキードのコラボレーティブヒューマンイマーシブラボ（CHIL）のマネージャー。 「外部シェルまたはそのシステムの基本構造を実物大の物理的モックアップとして構築すると、だれかが拡張現実デバイスを装着して、エンジニアリングの詳細を確認できるようになります。」

真のMRデバイスであるMicrosoft HoloLensなどのヘッドマウントディスプレイを使用すると、ユーザーはコントロールパネル、配線、および完成したモデルの他の部分を見ることができます。 「拡張現実の前に、印刷されたテクスチャマップまたは追加の物理モックアップを使用して、これらの追加の詳細をモックアップに組み込むのに時間がかかります」とBolthouse氏は言います。 モデルのCAD図面をMRヘッドセットに直接投影できるようになりました。

2015年、MicrosoftとCADソフトウェアのリーダーであるオートデスクは、3D設計を視覚化してMRテクノロジーで共有するためのツールを提供するために提携しました。 建設、建築、産業工学など、このようなツールが大きな違いを生むことができる分野は数多くあります。 この技術は、2Dマップを熟読したり、CADソフトウェアで3Dモデルを見回すのではなく、実際の最終環境に表示されるプロジェクトを視覚化することにより、デザイナー、エンジニア、建築家、労働者、さらにはクライアントを同じページに表示するのに役立ちます。

「Mixed Realityは、ARのより広いコンテキストにおける次の大きな技術的フロンティアです」とKim氏は言います。 「テクノロジーが進化しようとしているのは、コンテンツソースが没入型で消費される準備が整うと、企業がテクノロジーをますます採用し始めるのを確実に見ることができるということです。それは次の種類になるでしょう。 ARがどこにでもある世界への進化。」

成長する市場

Forrester Researchの調査によれば、2025年までに推定1, 440万人の米国人労働者が職場でスマートグラスを着用します。今年初めに、Google Glassは初期版の技術的欠陥の多くを修正したEnterprise Editionで戻ってきました。 安全メガネに固定できるようになり、より多くの作業環境に適したものになりました。

しかし、Googleはこの分野で唯一のプレーヤーではありません。 Vuzix、Intel、およびIristickには、仕事用のARスマートグラスもあります。 そして、ますます多くのクライアント企業がARの時流に乗っています。 Upskillの別のクライアントである航空宇宙大手のボーイングは、ワイヤーハーネスの構築にARを使用します。これは、繊細で骨の折れる手作業であり、航空機ごとに数千本のワイヤーを組み立てる必要があります。

同社は電話帳サイズのマニュアルとラップトップを専用のARアプリとスマートグラスに置き換えました。 アプリケーションは、ユーザーに注文を完了するための手順を実行します。 ユーザーは、音声コマンドを使用してアプリケーションと対話し、各ワイヤのアセンブリロードマップを照会できます。 このシームレスな経験により、航空機メーカーは生産時間を25％短縮できました。

「生産性の向上と同じくらい重要なのは、エラー率が事実上ゼロに追いやられていることでした」とキムは言います。 「彼らは物事を高速化しただけでなく、その組立ラインから出てくるすべての製品が正しく構築されていることを確認していました。これらの2つの要因を組み合わせることで、運用全体で数百万ドルの節約になります」

また、このアプリケーションにより、ユーザーは以前に記録したアセンブリの映像を再生してガイダンスとして再生したり、視点ビデオを専門家にストリーミングしてリモートアシスタンスすることができます。

「リモートアシスタンスは、プロの仕事におけるスマートグラスのシンプルだが非常に重要なユースケースです」と、ベルギーに拠点を置くクラウドおよびウェアラブルアプリケーションのソリューションプロバイダーであるProceedixのCEO、Peter Verstraeten氏は言います。 「フィールドエンジニアと制御室の専門家の視線を​​合わせるハンズフリーのSkypeのようなものです。」

農業機器の大手メーカーであるAGCOは、数年前にProceedixのサービスに参加して、工場とワークショップにスマートガラス技術を組み込みました。 不具合を解決した後、同社はARをワークフローに完全に統合しました。 オンサイトAGCOの従業員のためにスマートグラスが達成するタスクには、リモートヘルプの取得があります。 フィールドサービス担当者は、スマートガラスアプリケーションを介してAGCO技術サポートに機械の写真またはライブストリームビデオを送信し、問題の修正に関するサポートを受けることができます。 Verstraetenが説明するように、スマートガラスとARの適用は、企業が最も乏しいリソースの1つである高度に訓練された専門家の時間と旅費を節約するのに役立ちます。

UpskillのクライアントであるCoca Colaは、ボトリング施設にスマートグラスを統合しており、メンテナンスや切り替えなどのタスクのために、機器のサプライヤーがいるドイツから専門家を派遣する必要をなくしています。 「ハンズフリーでリモートアシスタンスを提供することで、彼らは仕事に目を向け、オペレーターを支援し、製造プロセスのダウンタイムを削減することができました」とKim氏は言います。

「大きな利点があります」と、特別なスーツと入場手順を必要とするクリーンルームで製造作業が頻繁に行われる会社、ロッキードマーティンのエンジニアであるボルトハウスは言います。 専門家がハンズフリーでリモートアシスタンスにアクセスできるようにすることで、現場に出ることなく、多くの時間とエネルギーを節約できます。

未来に向けた労働力の準備

人工知能と機械学習の進歩により、雇用環境全体に大きな混乱が生じています。 人間の労働の完全な陳腐化についてはまだ話していませんが、さまざまな分野の仕事に対するスキル要件は徐々に変化し、増加しており、さまざまな分野で適格な候補者の不足が広がっています。

たとえば、米国の製造業では、産業労働者の不足に直面しています。 2015年のデロイトの調査によると、今後10年間で350万人を超える製造業の雇用が必要になります。 しかし、熟練労働者が不足しているため、これらの仕事の200万人は未充足のままになります。 多くの専門家は、このソリューションは人と機械の組み合わせだと考えています。 この点で、リアリティはゲームチェンジャーになる可能性があります。

「テクノロジーは必ずしもスキルのギャップを解決するものではありませんが、多くの異なるスキルポジションへの参入障壁を減らすことができるので、人々は1つのタスクからより効果的に移動できると確信しています。そのタスクでライブガイダンスを得ることができるため、別の仕事に、またはある仕事から別の仕事に」とキムは言います。

情報を表示するだけの簡単な使用例は、熟練者になるために指示を部分的または完全に記憶することを以前に必要としていたタスクに労働者が適応するのに役立ちます。 それ以外にも、現実世界の状況で情報を見ることに固有の利点があります。

「より複雑なエンジニアリング図面やその他の情報を解釈する必要がないため、何をすべきかを簡単に理解できるようになります」とボルトハウスは言います。 「より直感的で自然な方法で情報を提示することにより、労働者は過去に持っていたスキルセットの一部を習得する必要がなくなります。」

労働力の訓練は、拡張現実が積極的な支援を提供できるもう1つの分野です。 「HoloLensやEpson Moverioのようなヘッドセットは、インタラクティブなトレーニングおよびシミュレーションシナリオの構築に役立ち、着用者は、デジタルレイヤーを視野に直接入れることで、実際に何をすべきかを学ぶことができます」とProceedixのCEOであるVerstraeten氏は述べています。 しかし、彼はまた、コンテンツ制作のコストを制限要因として指摘しています。 「多くのユーザーを何度も助けているシナリオ、または障害のコストが莫大なシナリオによってのみ正当化できます」と彼は説明します。

ロッキードは、カリフォルニア州サニーベールにあるソーラーアレイ生産施設で教育目的でARを使用しており、衛星用のソーラーウィングを作成しています。 iPadとARアプリを使用して、作業者は各アセンブリの手順を学習しながら仮想モデルを表示し、作業中に実際の部分とARモデルを比較できます。

ARおよびその他の技術

労働力の汎用性を改善するARの真の利点は、他の新しいテクノロジーと組み合わせて、製造プロセス全体にデジタルワークフロー、測定可能性、および透明性をもたらすことで発揮されます。

GE Aviationは、ARをIoTテクノロジーとともに使用してエラーを減らし、作業者がデリケートなタスクを実行するスキルを向上できるようにしました。 シンシナティの施設では、整備士がスマートグラスとIoT対応のトルクレンチを使用して、エンジンの流体ラインとホースのBナットを調整しています。 彼らが標準的な手順を進め、トルクレンチを適用する必要がある段階に達すると、ARアプリケーションはデバイスからトルク値をリアルタイムで読み取り、スマートガラスディスプレイに投影します。

「現在、ARを使用して作業を支援するだけでなく、システムにデータを送り返すことでループを完了しています。これにより、一定レベルのコンプライアンスが得られ、製品の正確性に関する洞察が得られます。キムは言う。

ディープラーニングやコンピュータービジョンなどのテクノロジーが業界全体でより高度で普及するにつれて、ARデバイスはいつかユーザーが何をしているかを分析および理解し、タスクの遂行を支援できるようになります。

「アセンブリのCADモデル表現がある場合、デバイスは最終的に、それが正しく行われたことを検証するか、参照資料と一致しない場合は認識して指摘することができます」とボルトハウスは言います。 「ソフトウェアとハ​​ードウェアの組み合わせは、現時点では堅牢な方法ではありませんが、それはこれらの多くの意図です。」

課題

拡張現実の印象的な進歩にもかかわらず、ハードルは残っています。 ARギアの価格は大幅に低下しましたが、依然として高いです。 たとえば、Google Glass Enterprise Editionの価格は1, 500ドルです。 Microsoft HoloLensのようなテザリングされていない複合現実ヘッドセットの場合、価格は約3, 000ドルで推移します。 ほとんどの場合、投資収益率は非常に高くなりますが、かなりの数の労働者にスマートグラスまたはMRヘッドセットを装備するためのエントリーコストは、すべての企業が対処できない障壁です。

また、現在のデバイスはまだ完全に没入型のエクスペリエンスを提供する準備ができていません。 「ARアプリケーションは、大規模なグラフィックカードを備えた8コアワークステーション上に構築されたCAD図面から派生する必要があります」と、Kim氏は、スマートグラスやヘッドセットでコンテンツをネイティブに配信することはほぼ不可能になっていると述べています少量のRAMおよび処理能力。

「あなたは限界にぶつかるでしょう」とキムは言います。 「より没入感があり、実際のオブジェクトの上にオーバーレイを提供する拡張現実アプリケーションを開発しようとする企業の場合、それらのアプリケーションを構築するためのコストは非常に大きくなります。」

ロッキードのボルトハウスは、現在のハードウェアの技術的な欠点の一部として、限られた視野、吐き気、重さ、手ぶらの手ジェスチャー認識を挙げています。 「私たちはまだウェアラブルARデバイスのブリック携帯電話時代にいるようなものです」と彼は言います。 「これらのデバイスがどのように適用されるかという価値は非常に明白であり、その使用を予想していますが、広く採用される前に、これらの技術的な問題の多くを解決する必要があると思います。」

現時点では、大企業の既存のデータベースにある情報を提供するアシストリアリティが、ARを大規模に採用できる場所であり、より多くの企業が採用しています。 「それは小さな画面体験であり、没入感はありませんが、仕事をしているときに人々が日々見ていることに慣れているすべての情報が含まれています」とキムは言います。 「これが今後のARの大規模な採用への最初のステップだと思います。」

元のGoogle Glassが示したように、ストリート、ショップ、および（特に）公衆トイレでARメガネとヘッドセットを着用している人々を見る準備がまだできていない可能性があります。 しかし、実地の労働者はそれを受け入れたがっています。 そして、それが進化するにつれて、ARはおそらく消費者の分野ではるかに受け入れられるでしょう。 結局、数十年前、ポケットサイズの電話コンピューターをみんなが持ち歩くと想像した人はほとんどいませんでした。 今日、それらのない生活を想像するのは難しいです。