Semco Maritime har i samarbejde med Alexandra Instituttet testet et AR-system, der gør byggeprocessen interaktiv

Inden for undervisning og underholdning har både Apple, Google og Microsoft lavet software, der understøtter AR-teknologien i apps til både mobiltelefoner og tablets.
 
Industriel AR fokuserer på anvendelsen af AR til at understøtte industrielle processer og har enormt potentiale i forbindelse med digitalisering inden for områder som produktion, vedligehold og reparation, træning, kvalitetskontrol og commissioning og monitorering. Brugen af AR i industrien er dog stadig et nyt område, og kræver forståelse af en række avancerede it-teknologier.
 
I samarbejde med Semco Maritime har Alexandra Instituttet forsøgt at fintune de AR-værktøjer, der findes på markedet, så de passer til ‘large scale’ konstruktioner. Målet med samarbejdet var at få udviklet prototyper på et AR-system, som på sigt kunne gøre byggeprocessen interaktiv og tilbyde en række digitale værktøjer, som kan benyttes både under konstruktion, commissioning og i forbindelse med service og vedligehold.

AR gør byggeprocessen interaktiv

AR-projektet er blevet testet i forbindelse med konstruktionen af offshore substations. En substation en platform, der samler energien fra vindmøllerne og transformerer den om og sender den ind til land. En substation er typisk 45 gange 40 meter og fire meter høj, og er udstyret med helidæk og generator, som skal sikre, at operatørerne på land altid har kontakt med vindmøllerne.
 
Substationen bliver typisk tegnet i et 3D-program og så konstruerer man den ud fra tegningerne. Den arbejdsproces vil man gerne effektivisere og gøre digital. Med en tablet i hånden bliver det muligt at se hele konstruktionen digitalt og det bliver nemmere at validere om platformen er konstrueret korrekt og fange eventuelle fejl, inden platformen bliver installeret offshore.
 
For Jeppe Lützhøft, der er Electrical Engineer hos Semco Maritime, er ambitionen at effektivisere arbejdsgangen for deres byggefolk:

Vores opgave er at hjælpe med byggeprocessen og i stedet for at vores byggefolk udelukkende skal konstruere tingene ud fra 2D og med papir, vil vi gerne i fremtiden effektivisere den proces ved f.eks. at give dem direkte adgang til vores 3D-model.

Giver hurtigere overblik

Selve teknologien er endnu ikke præcis nok til at afløse papir. Men AR kan være med til at give et hurtigt overblik og sørge for, at konstruktionsteamet er opdateret med den seneste 3D-model.

“Teknologien kan gøre vores byggeproces interaktiv og dermed være med til at effektivisere hele installationen. Der bliver brugt mange timer på at bygge en platform, så hvis man kan spare tre procent, har vi hentet meget, og det kan være med til at gøre os mere konkurrencedygtige sammenlignet med ‘low cost’ lande i Asien. Hvis det her værktøj bliver videreudviklet og bliver præcist nok, vil dansk industri uden tvivl kunne nyde godt af det.”

Semco Maritime står også for servicering og vedligeholdelse af platformene, og her ser Jeppe Lützhøft ligeledes et stort potentiale:

Det vil gøre vores servicefolk mere effektive, når de er offshore. De folk, der skal ud og servicere, har ikke nødvendigvis været på platformen før. I stedet for, at de blot får en papirtegning, som de skal forsøge at lokalisere en komponent ud fra, ville man med det her værktøj kunne blive guidet hen til præcist den komponent, der skal vedligeholdes. Det ser vi en stor fremtid i.

Skræddersyr AR-værktøjerne

Ifølge Frank Allan Hansen, projektleder og AR-ekspert på Alexandra Instituttet, er værktøjerne de seneste år blevet meget bedre til at opbygge en model af verden, som man kan navigere rundt i (via teknikker som environmental understanding, motion tracking og SLAM). Det betyder, at man kan tage en digital model og lægge ned over den fysiske verden i en kvalitet, hvor omgivelserne ikke står og hopper, som ellers har været en af udfordringerne med AR.

For at se dette indhold fra alexandra.dk, så skal du give din accept på toppen af denne side.
 
Det var også det, der var udgangspunktet for samarbejdet med Semco Maritime, der gerne vil kunne se det, de bygger, selvom det ikke er bygget endnu. Prototypen har været med til at vise, at teknologierne kan opfylde en række af Semco Maritimes tekniske krav, som f.eks. det at koble en digital CAD model til specifikke fysiske lokationer. Andre aspekter så som meget præcis opmåling eller håndtering af afvigelser (’drift’) over større afstande håndteres endnu ikke godt nok af AR-værktøjerne.

Det er ifølge Frank Allan Hansen især store spillere som Apple, Google og Microsoft, der er med til at drive udviklingen, og som har gjort teknologierne tilgængelige. Her er Alexandra Instituttets fokus at lave fintuning oven på standard-værktøjerne og skræddersy dem, så de passer ind i arbejdssituationerne.

Vi kan se, at de sidder med papirtegninger eller har computer med, og her giver AR mulighed for at tage hele det digitale grundlag med på site. Det er en effektivisering, men der er også et træningsaspekt i det. I stedet for at du skal gå det hele igennem på forhånd, så har du modellen med. Du skal ikke have det forklaret igen, og det er en meget bedre måde at knytte sig til konteksten.

Testet tre teknologier

I projektet har man testet iOS ARKit og Android ARCore, der er Googles pendant samt Microsoft HoloLens, som er en handsfree brille. Sidstnævnte giver rigtig god mening, når man står ude på en substation, hvor der står en stiv kuling, og der er sollys på displayet. Det bliver måske også så koldt, at du ikke kan stå uden handsker.
 
“Det gør det noget helt andet at navigere med, og her er handsfree en fordel. Man har alligevel hjelm og beskyttelsesbriller på, så måske kan teknologien sidde i brillerne. Det bliver næste skridt, som skal undersøges. Men hardwaremæssigt er der forskel på, hvordan teknologierne er tilgængelige.”

Fakta:

Udvikling af AR-værktøjer til industrien

Samarbejdet med Semco Maritime er en del af en resultatkontrakt, der skal hjælpe produktionsvirksomheder med at udnytte potentialet i AR til instruktion og læring.
 
I projektet har Alexandra Instituttet udviklet en prototype ud fra standardteknologier, der findes på markedet og tilpasset dem, så de passer ind i den arbejdsmæssige sammenhæng. Målet med prototypen er at teste, hvor godt de skaber en digital model af den fysiske verden, hvor præcise de er, og om de kan bruges til opmåling og verificering.

Man har testet Apples ARKit og Googles ARCore på mobiltelefoner og tablets, samt Microsoft HoloLens, der er et AR headset. De benytter alle en teknologi, der hedder SLAM, som opbygger en digital model af den fysiske verden, hvori der kan placeres digitale elementer.
 
Da teknologien ikke har nogen objektgenkendelse, har Alexandra Instituttet udbygget den med såkaldte ’markers’, så man i realtid kan genkende, hvor man er placeret i modellen. I denne case er der brugt QR-koder, fordi der kan kodes information ind i dem.
 
Det betyder, at identifikation af komponenter og andre services kan kodes ned i den enkelte QR-kode. Næste skridt, der arbejdes videre med, er decideret objektgenkendelse med brug af Deep Learning-teknikker, så installationen i modellen kan genkendes uden brug af ”markers”.  
 
Noget af det, man lærte, er at softwaren fungerer rigtigt godt til at skabe og vedligeholde en digital model. Afvigelse (eller ’drift’) mellem den digitale model og den fysiske verden kan være en udfordring, ligesom bevægende objekter eller personer kan forstyrre trackingen.
 
Drift kan også forekomme jo større et område, man kigger på. Teknologien er heller ikke præcis nok til, at man kan bruge den som måleværktøj, hvor man kan verificere med centimeters nøjagtighed. En anden erfaring er, at brugen af tablets ikke er optimal, hvis man står udenfor, da sol, kulde og brug af handsker kan være en udfordring. Her giver HoloLens rigtig god mening, da den kan styres med gestures og stemme.
 
Overordnet er teknologien præcis nok til at guide igennem en byggeproces. Den virker godt til instruktion, hvor man går rundt og gennemgår hele byggeprocessen, og det er en klar effektivisering i forhold til at stå og kigge på et stykke papir eller en laptop. Der er samtidig stort potentiale for hele serviceaspektet, da man kan bruge det til at hive servicedata ud, og dermed kan se, om komponenterne fungerer, som de skal.