Development of a concept for implementing augmented reality in a manufacturing environment
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Authors
Date
2021-10-18
Department
Major/Subject
Mechanical Engineering
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Mechanical Engineering (MEC)
Language
en
Pages
94 + 1
Series
Abstract
Augmented reality (AR) has been predicted to change the traditional skills required in manufacturing environments. Generally, the technology offers possibilities to assist and extend human capabilities through access to visual support or digital information. This creates potential for companies to improve processes and save costs by adopting the technology. However, due to a lack of implementation guidelines, they may encounter challenges during implementation. For example, understanding the technology and the effect on employees as well as the working environment is required for successful implementation. This thesis introduces a concept for companies to implement AR in a manufacturing environment. Requirements for the concept are set based on challenges identified by analyzing the technology and the general manufacturing environment. The concept is structured as a phase-milestone diagram with guidelines for companies to address these challenges. The phases emphasize aligning the approach with internal departments for general acceptance of the initiative as well as conducting projects which help create awareness and test the potential. The developed concept is validated by applying it at the German manufacturer Miele & Cie. KG. Two use cases are identified to test the potential of the technology from various perspectives: digitizing internal audits and improving plant maintenance processes. The validation shows that the concept fulfills the requirements set for it. This is demonstrated at the case company by introducing the technology and accomplishing positive results, which provides further support for the initiative. The results indicate that the management approach of planning the process with affected organizational departments is critical for introducing and implementing AR in a manufacturing environment. On the one hand, this includes initial emphasis on creating awareness and achieving further support for the initiative through successfully demonstrated potential from the technical implementation of use cases. However, it is equally important to align the approach with current company structures and integrate it into the existing environment.Lisätyn todellisuuden (AR) on ennustettu muuttavan tuotantoympäristöissä vaadittavia perinteisiä taitoja. Yleisesti ottaen teknologia tarjoaa mahdollisuuksia tukea ja laajentaa ihmisen kykyjä visuaalisen tuen tai digitaalisen tiedon avulla. Tämä luo yrityksille mahdollisuuksia parantaa prosesseja ja säästää kustannuksia ottamalla teknologia käyttöön. Käyttöönottoohjeiden puuttumisen vuoksi yritykset voivat kuitenkin kohdata haasteita käyttöönoton aikana. Onnistunut käyttöönotto edellyttää esimerkiksi teknologian ja sen vaikutuksen ymmärtämistä työntekijöihin sekä työympäristöön. Tässä opinnäytetyössä esitellään konsepti, jonka avulla yritykset voivat ottaa AR:n käyttöön tuotantoympäristössä. Konseptille asetetaan vaatimukset, jotka perustuvat teknologian ja yleisen tuotantoympäristön analysoinnissa havaittuihin haasteisiin. Konsepti on jäsennelty vaihe- ja virstanpylväskaaviona, jossa on ohjeita yrityksille näiden haasteiden ratkaisemiseksi. Vaiheissa korostetaan lähestymistavan yhdenmukaistamista yrityksen sisäisten osastojen kanssa, jotta aloite hyväksytään yleisesti, sekä sellaisten hankkeiden toteuttamista, jotka auttavat luomaan tietoisuutta ja testaamaan teknillisiä mahdollisuuksia. Kehitetty konsepti on validoitu soveltamalla sitä saksalaisessa yrityksessä Miele & Cie. KG. Teknologian potentiaalin testaamiseksi eri näkökulmista tunnistetaan kaksi käyttökohdetta: sisäisten auditointien digitalisointi ja tehtaan kunnossapitoprosessien parantaminen. Validointi osoittaa, että konsepti täyttää sille asetetut vaatimukset. Tämä osoitetaan kyseisessä yrityksessä ottamalla teknologia käyttöön ja saavuttamalla myönteisiä tuloksia, mikä antaa lisätukea aloitteelle. Tulokset osoittavat, että lähestymistapa, jossa prosessia suunnitellaan yhdessä asianomaisten organisaatioosastojen kanssa, on ratkaisevan tärkeä AR:n käyttöönotossa ja toteuttamisessa tuotantoympäristössä. Tähän kuuluu toisaalta tietoisuuden luomisen painottaminen aluksi ja lisätuen saaminen aloitteelle käyttötapausten teknisen toteuttamisen onnistuneesti osoittaman potentiaalin avulla. Yhtä tärkeää on kuitenkin sovittaa lähestymistapa yhteen yrityksen nykyisten rakenteiden kanssa ja integroida se olemassa olevaan ympäristöön.Description
Supervisor
Lian, JunheThesis advisor
Gausemeier, PiaLandwehr, Marc
Keywords
augmented reality, remote assistance, concept implementation, digitalization