拡張現実（AR）――製造業におけるARの影響

インダストリー4.0の時代において、多くの製造業者は、競争が激化する市場で生産性を最大化するため、さまざまなデジタルソリューションの導入に注力しています。その結果、企業は業務に拡張現実（AR）を取り入れ始め、生産性や効率性の向上、職場の安全性の確保など、数多くの大きなメリットを享受しています。

この記事では、製造業における拡張現実（AR）の活用について詳しく解説し、ARが解決に役立つ主なユースケースや、イノベーションの最前線に立ち続けたいと考える企業にもたらすメリットに焦点を当てます。

拡張現実（AR）は、さまざまな技術から構成されており、操作者が作業している物理的な空間と、コンピュータで生成された仮想の視覚情報を融合させることで、人々の働き方を向上させ、特定の項目やプロセスに関する詳細情報を提供し、周囲で起きていることに関する文脈的な情報を提供します。

Statistaによると、ARメガネに対する企業の支出は、消費者向けおよび企業向けの両セグメントでモバイルARが大幅に普及することを受け、2021年の20億ドルから2024年には120億ドル以上に増加すると予測されている。

企業が拡張現実（AR）の産業分野における活用事例を次々と見出していくにつれ、製造業者がこれらの技術を取り入れ、事業運営全般における生産性や効率性の向上というメリットを実感することが、ますます重要になっていくでしょう。

拡張現実（AR）は、仮想現実（VR）と混同してはならない。VRとは、ウェアラブルヘッドセットを介して、デジタルな視聴覚の世界に完全に没入することを指す。一方、ARは現実世界を活用し、デジタル要素を現実世界に重ね合わせることで、ユーザーが物理的な環境と相互作用できるようにするものである。

製造現場に拡張現実を導入するには多大なリソースが必要ですが、この技術はさまざまな形で活用でき、各市場における企業の競争力を高めることができます。

拡張現実（AR）を導入することで、この技術を適切に活用する製造企業には多くのメリットがもたらされます。このインタラクティブな技術を導入することによる主なメリットには、次のようなものがあります：

最適化された製品開発：従来の製品開発では、2次元の紙の図面やコンピュータ支援設計（CAD）が利用されています。これらの形式は、最終製品に必要な仕様を詳細に記した図面を作成するには理想的です。しかし、これらの形式では通常、製品を視覚的に正確に表現した3Dモデルは得られません。

拡張現実（AR）により、メーカーはウェアラブル端末を通じて3D画像を投影できるようになり、製品デザイナーや主要な関係者は、最終製品が生産ラインから出荷された際の姿を事前に確認できるようになります。

複雑なプロセスの簡素化：ほとんどの製造プロセスは、完成品を生産するために正しく実行しなければならない一連の複雑な工程から構成されています。

拡張現実（AR）を活用すれば、作業員への指示が可能となり、従業員が実際の作業現場でプロセスがどのように行われるかを確認できるため、こうした複雑なプロセスの遂行が容易になります。その結果、製造業者は組み立て作業を一貫性を持って効率的に行うことができ、品質上の欠陥につながる可能性のある 人為的ミスを減らすことができます。

現場でのトラブルシューティングが容易に：現場の設備が故障したり、目立った原因もなく生産が停止したりすることがあります。オペレーターが問題の正確な原因を特定できない場合、問題の根本原因を突き止めるのに時間がかかることがあります。

このような状況では、拡張現実（AR）を活用して作業手順書や保守マニュアルを補完し、機器に画像をオーバーレイ表示することで、詳細なステップバイステップの手順を示したり、是正措置を実施したりすることができます。

連携の強化：ARを活用することで、現場のオペレーターは物理的な設備や機械とデジタル上でやり取りを行うことができます。また、IoTデバイスや機器が急速に普及している現代において、ウェアラブルARデバイスはクラウドを介して容易に接続できるため、安全性が確保されたリモートアクセスや連携が可能になります。

例えば、問題が発生した際には、現場外のエンジニアが工場のオペレーターとシームレスに連絡を取り合うことができるため、現場の担当者は機械的な問題を迅速かつ効率的に解決することができます。

運用コストの削減：前述のすべてのメリットは、生産コストと運用コストの削減という1つの大きな利点に集約されます。製品開発の最適化、組立プロセスの効率化、トラブルシューティングの容易化により、最終的には各部門で発生する無駄が削減されます。

上述したメリットを踏まえると、製造プロセスにインタラクティブな技術を導入することは、ビジネス上の観点からも理にかなっている。

企業が製造プロセスに拡張現実（AR）を活用する方法は以下の通りです：

1. オペレーターの作業フローの効率化：前述の通り、多くの製品には複雑な組み立て手順が求められます。紙ベースのSOPや作業指示書を読むことは、オペレーターの作業フローを不必要に複雑にし、組み立て工程を長引かせ、生産性を低下させ、ひいては製品の品質不良につながる可能性があります。

拡張現実（AR）の力を活用することで、作業者は各部品がどこに取り付けるべきかを簡単に確認できます。さらに、AR対応のウェアラブル端末では、各部品の識別コードを表示するなど、より詳細な情報を確認できるため、その部品が組み立て中のキットに含まれているものであることを確実に確認できます。

2. 従業員研修：産業現場では、業務の複雑さや、潜在的に危険な工程に伴う安全上の懸念から、従業員研修の実施は困難を伴うことがある。そのため、新入社員への研修においては、特定の業務に関連する安全上の課題が生じる可能性がある。

しかし、ARを活用した研修プログラムがあれば、従業員は準備が整う前に危険な状況に身をさらすことなく、さまざまな業務を安全に試すことができます。さらに、拡張現実（AR）はよりインタラクティブな学習体験を提供し、新入社員も既存の社員も、情報をより容易に習得し、定着させることができます。

3. 保守・修理：拡張現実（AR）機能を搭載したウェアラブル端末を使用することで、オペレーターは機器の状態や稼働状況をひと目で把握することができます。例えば、AR対応メガネを通して機械を見ると、その稼働状況や温度などのパラメータが表示されます。

さらに、ウェアラブル端末は、技術者が機械の保守・修理を行う際の指示を表示したり重ね合わせたりすることができ、メーカーの保守管理を効率化します。

4. 切り替えおよびセットアップの手順：ARモバイル端末やウェアラブル端末は、施設内のスペースを変更したり、定期的な切り替え作業を行ったりする企業で活用できます。

拡張現実（AR）を活用することで、意思決定者は設備の配置を最適化し、スペースを最大限に活用できるようになります。その結果、新しい環境により、ワークフロー、生産性、および生産効率が向上します。

さらに、次の生産ロットに向けた準備として何を行うべきかを示す、直感的で分かりやすい手順に従うことで、切り替え作業の効率が大幅に向上します。

この記事で概説したように、製造業者が自社の業務に拡張現実（AR）の導入を検討すべき理由は数多くあります。企業がさまざまなビジネスプロセスの効率化に役立つ適切な活用事例を特定し続け、AR技術への投資が拡大するにつれて、拡張現実はまもなく世界中の多くの主要な製造施設で当たり前になるでしょう。