IN THE FIELD  
Maintenance Magazine 144 – juni 2019

Virtual en Augmented Reality in Maintenance

De belofte van virtuele en aangerijkte realiteit galmt al even door de pijpenracks en pompenparken, langs schakelkasten en trainingslokalen. Terwijl de industrie met de regelmaat van een klok nieuwe producten de markt opspuit, is het voor sommigen al lang geen hype meer. Nu nog snellere processoren, een nog betere connectiviteit, een langere batterijduur, een beetje AI … en de bereidheid tot veranderen.

Onderscheid AR en VR

“Je moet onderscheid maken tussen AR en VR als het om maintenance gaat”, aldus Carl Boel, onderzoeker Media & Business aan de Thomas More hogeschool in Mechelen. AR wordt gebruikt voor onderhoud ter plekke: de technieker heeft een AR-bril (of tablet), scant de installatie en krijgt dan instructies over hoe hij de installatie moet onderhouden. VR werkt helemaal anders en is eerder geschikt voor trainingen vooraf, waar de technicus in een virtuele omgeving leert hoe hij het onderhoud moet doen. Naderhand kan hij op de site het effectieve onderhoud doen. “AR is dus meer een virtuele assistent, terwijl VR echt een training is.”

AR doorgaans goedkoper

AR, dat ‘on the spot’ begeleidt, is doorgaans goedkoper. Sociaal contact blijft makkelijk. Nadeel: in chemische installaties waar explosiegevaar reëel is, zijn er veiligheidsissues. Bovendien is communicatie met de server niet evident. Er zijn ook privacy issues. Een degelijke bril – Hololens, Magic Leap …- kost al gauw 3.000 euro. Een (geharde) tablet kan ook, maar dan heeft de technicus de handen niet meer vrij wat zijn mogelijkheden beperkt. Boel: “Bovendien is het onduidelijk of de technicus nu écht leert wanneer hij doet wat de AR hem opdraagt. Wel zijn er minder fouten en gebeurt het onderhoud sneller.”

VR biedt andere mogelijkheden

VR is duurder in opzet maar biedt ook andere mogelijkheden. “Je kan je werknemers echt trainen, ook op scenario’s die je in het echt nooit kunt nabootsen. Zo kan je beter nagaan wie wat heeft geleerd. Je kunt immers elke beweging ‘tracken’. Je ziet welke knop werd bediend, hoe vaak en hoe snel, je ziet wie wat heeft opgemerkt”, aldus Boel. De VR-installatie staat meestal in een trainingslokaal. VR is ook geschikt voor ‘onboarding’ van nieuwe werknemers en het op voorhand oefenen op nieuwe installaties, zelfs als die er in werkelijkheid nog niet zijn. “Een VR-installatie is ook een pak goedkoper. Een ‘stevige’ installatie, inclusief HTC Vive Pro én gaming-pc, kost je 2.500 tot 3.000 euro, maar dan wel voor je hele team”, rekent Boel.

VR-bril op bij ArcelorMittal

Bij ArcelorMittal maakt de engineeringafdeling gebruik van virtuele realiteitsbrillen om de installaties van nabij te bestuderen. Op de displays en in de HTC VR-brillen kon men bijvoorbeeld de nieuwe Steelanol plant exploreren “maar eigenlijk beschikken we over geheel onze site”, aldus Jürgen Galba die de ontwikkeling van de VR-omgeving begeleidde. Zowat alle 3D CAD-bestanden, die ArcelorMittal ooit heeft gemaakt of heeft opgeleverd gekregen van leveranciers, kunnen worden herbruikt om de virtuele fabrieksomgeving te illustreren in een bijna volautomatisch proces. Er wordt gebruikgemaakt van bestanden in AutoCad, BricsCAD, Inventor, Solidworks, Tekla, Sketch-up… noem maar op, maar ook 3D-puntenwolken die van een laserscanner zijn gemaakt. Op de achtergrond draait steevast Unity, die automatisch vanuit een gedeelde ‘drop-off’ folder bestanden zal encoderen en optimaliseren zodat deze op coördinaten in de virtuele fabrieksomgeving vallen, of als een apart VR-project.

Complexe omgeving in menselijk perspectief

De studiedienst Engineering gebruikt de toepassing vooral in projectfase om sneller beslissingen te kunnen nemen bij de bouw van nieuwe installaties zoals Steelanol. “Maar we betrekken ook operatoren en onderhoudsmensen al in de engineeringfase van een installatie”, zegt Vincent Van Coppenolle, manager van het Engineering & Investments Departement. “Je hoeft geen plan te lezen om veel sneller clashes en interferenties op het spoor te komen. Hoewel we alle 3D data hebben en reeds konden weergeven op een ledscherm, bekijken we met de VR-bril complexe omgevingen vanuit een menselijk perspectief. Dat maakt het verschil bij het nemen van beslissingen. Via Skype kan men met deze brillen op, in overleg gaan met de machinebouwer op afstand. De toepassing vergroot ook de betrokkenheid van operatoren. De ploegbaas kan de bril opzetten en ‘to the point’ de werkbeschrijving meegeven terwijl zijn ploeg op het grote scherm meekijkt.” Zo werd in november een nieuwe galvanisatie-oven gebouwd. “Alle operatoren liepen op de oven rond, nog voor hij gebouwd was.” De toepassing werd intern in Gent ontwikkeld en is nu verkocht aan de Gentse softwaregroep Bricsys, dat sinds eind vorig jaar deel is van het Zweedse Hexagon. Van Coppenolle: “De kracht van ons model is de hoeveelheid data die het kan verzetten.”

Visuele inspecties op 4.700 km van thuis

Vorige zomer trokken Kevin Sterckx en zijn collega van 3D-printer Materialise naar Benin voor de jaarlijkse summerschool die Materialise organiseert als deel van zijn Corporate Social Responsibility, samen met de Stichting Hubi & Vinciane. Een jaar eerder was er het project opgestart om van het Saint-Martin ziekenhuis van Papané ’het schoonste hospitaal’ te maken. Ze gaven er de onderhoudsverantwoordelijke voor het project een Iristick VR-bril en leidden de man op. “We bellen hem nu elke week. Via 4G, Skype en de camera die in de bril ingebouwd is, zien we mee terwijl hij rapporteert over de gedane werkzaamheden”, aldus Sterckx. “Als we vragen hebben, kan hij de zaak vanuit een andere hoek of van dichterbij in beeld brengen. Hij ziet in zijn bril ook precies wat naar ons gestreamd wordt. We kunnen rechtstreeks aansturen, becommentariëren en adviseren wat er verder moet gebeuren.” Het is de bedoeling er de diensten naar 5S op te trekken. “Zo passeerde vorige week het operatiekwartier de revue. De visuele rondleiding toonde aan dat alles op zijn plek stond en dat men richting 5S opstoomt.” Zo volgde men op de voet ook de werken om het waterreservoir met het waternet te verbinden. “Iristick wérkt maar eigenlijk zitten we nog in een testfase”, zegt Sterckx die in Leuven achter de laptop zit. De bril is verbonden met de smartphone in Benin. De stabiliteit van het net is er niet altijd even vanzelfsprekend. “4G is er beter dan wifi.” De connectie loopt over het Wizzeye-platform. “We geven de naam van de ‘room’ in en de verbinding wordt automatisch gelegd.” De sessies duren doorgaans zo’n 30 minuten. Sterckx: “Het zou interessant zijn om beelden te kunnen registreren en op meerdere plekken tegelijk mee te kijken en te praten.” Vandaag wordt het beeld in één richting gestreamd. Op het geluid, dat in beide richtingen loopt, kan al eens een ‘echo’ zitten. Naar verluidt werkt Iristick aan een oplossing. <<

Door Luc De Smet

ARIA: prototype AR-interface voor controle industriële toestellen

Een jaar geleden stelden de partners van het imec.icon onderzoeksproject ARIA, dat in 2016 van start ging, een prototype voor van een AR-interface om technici te helpen bij het controleren en onderhouden van industriële toestellen. Een speciale lokalisatiesoftware zorgt voor een accurate positionering terwijl een MS Hololens bovenop de reële situatie op de fabrieksvloer een AR-laag projecteert die de technicus informeert over de kritische onderdelen en de toestand van het toestel en hoe eventuele onderhouds- of herstellingswerken uit te voeren zijn. Het algoritme herkent de kritische onderdelen en werktools zonder markers aan te brengen. Werkten mee aan ARIA: Evonik, Neopica en Viu More, de imec-onderzoeksgroepen Etro (aan de VUB) en IPI en Mict (aan de UGent). (Foto: imec)