Augmented reality bij palletiseren

Augmented reality bij palletiseren

Augmented reality (AR) voegt extra visuele info toe aan de realiteit. Deze technologie van ergonomie 4.0 vindt ook zijn toepassing op het werk. Bij het stapelen van een pallet projecteert een intelligente bril bijvoorbeeld waar en hoe de dozen op elkaar dienen geplaatst te worden. Het aantal fouten ligt dan lager met augmented reality, hoewel het iets langer duurt. De proefpersonen ervaren de technologie als aangenaam, de extra cognitieve belasting vormt wel een aandachtspunt.

Augmented reality (AR)

Voorbeelden van industriële toepassingen met augmented reality zijn bijvoorbeeld vision picking, training en kwaliteitscontrole. Bij vision picking geven smart glasses informatie hoeveel stuks de order picker moet nemen en waar hij dit moet plaatsen. In de training van operatoren projecteert een slimme bril de opeenvolgende stappen van het assemblageproces en begeleidt hem via lichtsignalen naar de juiste locatie en handeling. Ook in de sociale economie gebruikt men op die manier AR om het personeel breder inzetbaar te maken. Een toepassing van kwaliteitscontrole is dat alle inspectiepunten geprojecteerd worden zodat de operator snel en nauwkeurig alle checks kan uitvoeren.

In deze studie ging men augemented reality (AR) toepassen op het palletiseren. Voor een correcte en prijsbewuste levering bij de klant dient men palletten optimaal te stapelen. Algoritmes berekenen deze optimale stapeling naar aantal, afmetingen en positionering. Operatoren krijgen traditioneel deze informatie op een papieren lijst of tablet. Toch kan men deze info ook projecteren in het gezichtsveld via de Microsoft Hololens. De operator heeft dann zijn twee handen steeds vrij en kan doorwerken zonder onderbroken te worden. Onnodige bewegingen om op het papier of tablet te kijken zijn niet meer nodig.

Prestatie

De proefpersonen moest 20 dozen in een specifieke volgorde op en van de pallet stapelen. De volgorde kan verschillen naar doos (merk), plaats en richting. Voor AR moest het merk van alle dozen eerst gescand worden, wat een extra handeling is ten opzichte van papier en tablet.

Met de toegevoegde realiteit maakten de proefpersonen bijna geen fouten. Dat was minder dan wanneer men op papier of tablet moest kijken. Er was geen leertijd nodig, vermits er vanaf het begin bijna geen fouten werden gemaakt. Mogelijks was de taak te eenvoudig. Augmented reality komt vooral tot zijn recht bij complexe taken. In deze taak was het mogelijks niet nodig. Het verminderen van cogintieve belasting is immers geen doel op zich. Er moet een minimum inspanning blijven van de operator om optimaal te presteren (wet van Yerkes-Dodson).

Ander aandachtspunt is dat de operator afhankelijk wordt van de technologie. Wanneer een technisch defect optreedt, kan de operator de taak niet meer goed doen. Hij heeft immers nooit geleerd om zelf mee te denken of het mentaal localiseren van de doelposities.

Beleving

De subjectieve taakbelasting (NASA task load index) was het laagst bij het werken met augmented reality. Daarbij moet wel gezegd worden dat de papieren lijst en tablet ook goede scores haalden. Op vlak van gebruiksvriendelijkheid zijn alle drie de methodes geschikt om deze taak uit te voeren.

Het werken met augmented reality wordt als meer aangenaam ervaren. Dat is te wijten aan de factoren “vernieuwend” en “stimulerend” die hoger scoren in de User Experience Questionnaire. De papieren lijst en tablet zijn dan weer pragmatischer. De proefpersonen waarderen de “duidelijkheid” en “betrouwbaarheid” als beter. Naar efficiëntie toe is er geen verschil tussen de drie methodes.

Het feit dat augmented reality subjectief een licht voordeel heeft op vlak van aantrekkelijkheid heeft vooral te maken met het entertainende karakter van een intelligente bril met toegevoegde realiteit. Het was voor iedereen nieuw. Dat maakt ook zichtbaar dat AR op zich niet per se het meest geschikt was voor deze palletiseertaak. De meerwaarde moet vooral blijken tijdens nieuwe werkprocessen met onduidelijke en veeleisende situaties of veranderende omstandigheden.

Microsoft Hololens

Fysieke en mentale belasting

De fysieke belasting is over het algemeen laag ondanks het extra gewicht van de Hololens. Na 50 minuten ervaren de (jonge) proefpersonen er geen nadeel van. Het is niet geweten wat dit na 8 uur zou geven. Toch situeert de bezorgheid zich meer op het cognitieve vlak na een hele dag werken.

Het projecteren van extra visuele informatie stelt onnatuurlijke eisen aan ons visueel waarnemingssysteem. Er is steeds een mismatch tussen het virtuele en reële beeld dat onze hersenen steeds bijstellen. Men onderschat zo bijvoorbeeld de ruimtelijke afstand en dat leidt tot hogere reactietijden. Dat wijst er ook op dat de mentale belasting hoger ligt met augmented reality.

Een ander aandachtspunt is het fenomeen “cybersickness” bij deze nieuwe technologieën. Dit is een soort bewegingsziekte door constant virtuele bewegende beelden terwijl men eigenlijk stil staat. Bij virtual reality is geweten dat hoe langer men hiermee werkt, hoe meer deze symptomen optreden. Het is waarschijnlijk niet aan te raden om een intelligente bril de hele dag te dragen.

Bron: Plewan & Rinkenauer 2021 Exploring the benefits and limitations of augmented reality for palletization. Appl Ergon 90: 103250. [Link]

Lees ook:
Ergonomie 4.0
Vision picking en augmented reality