Monteringsinstruktioner och dokumentation i AR innebär både för- och nackdelar utifrån ett samhäl- leligt perspektiv. En stor fördel skulle kunna vara att monteringen och dokumentationen i AR blir mindre monoton, vilket skulle gynna montörerna. Däremot finns bland annat risken att montörerna, med elektronisk dokumentation, blir mer övervakade och kontrollerade av sina överordnade vilket leder till minskad frihet.
En annan stor fördel för företag som använder sig av monteringsinstruktioner och dokumentation i AR skulle kunna vara att monteringstiderna kortas avsevärt. Detta leder till kortare produktionstider och därmed ökad ekonomisk vinst.
Vid montering av kablage till flygplan är en annan viktig aspekt säkerhet och sekretess. Kabelrit- ningarna, som Combitech tillhandahåller, är hemliga och innehåller delvis teknik från andra nationer. Flygplanen som Combitech är med och designar och bygger finns inte bara inom Sverige utan även i ett flertal andra länder. Skulle ritningar över kablar och annan funktionalitet i flygplanen hamna i fel händer skulle det kunna riskera minskat förtroende för svensk teknik globalt samt försämra Sveriges och andra nationers säkerhet.
Kapitel 6
Slutsatser
I detta avslutande kapitel görs kopplingar till syftet med examensarbetet och frågeställningarna som presenterades i 1.4 besvaras. Syftet med examensarbetet som beskrevs i den här rapporten var att studera om och hur Combitech bör använda förstärkt verklighet (AR) för kommunikation av mon- teringsinstruktioner och dokumentation, för komplex montering av kablage till flygplan, samt vilka möjligheter och risker detta medför. Med utgångspunkt i syftet med examensarbetet som beskrivs i den här rapporten skapades frågeställningarna som besvaras i 6.1 nedan. I 6.2 ges förslag på framtida arbete och områden att studera vidare.
6.1
Svar på frågeställningar
Nedan behandlas svaren på frågeställningarna i 1.4 och återkoppling till syftet som beskrivs i 1.3 görs.
• Hur bör Combitech arbeta med elektroniska monteringsinstruktioner och dokumentation, vid upplärnings- och monteringsprocessen vid komplexa monteringar av kablage till flygplan, med AR?
Som beskrevs i 2.4 i den här rapporten så bör Combitech, när de skapar elektroniska monteringsin- struktioner i AR, använda sig av så många som möjligt av en persons intryck för att kommunicera monteringsinstruktionerna. De bör också använda sig av någon typ av verifiering, exempelvis med hjälp av bildbehandling för att verifiera korrekt montering mot en 3D-modell. Combitech bör också anpassa monteringsinstruktionerna efter erfarenhetsnivå. En montör med stor erfarenhet behöver inte lika detaljerade instruktioner som en oerfaren montör. I 2.4 presenteras även i punktform konkreta förslag på riktlinjer som bör följas vid framtagning av AR-instruktioner.
För optimal upplärning av montörer bör monteringsinstruktionerna innehålla 4-5 delar av informa- tion. Combitech bör även ta hänsyn till gränssnittet som montörerna ska använda för att stega mellan instruktionerna, även detta bör anpassas efter montörernas erfarenhetsnivå.
Combitech bör, för dokumentation, använda någon typ av extern kamera när montören verifierat att monteringssteget är utfört enligt instruktionen. Den elektroniska dokumentationen som görs i sam- band med monteringen kan även användas för att övervaka montörerna samt följa montörernas pro- gression.
• Hur kan man verifiera, genom att implementera och utvärdera tre prototyper, hur Combitech bör arbeta med monteringsinstruktioner i AR för att effektivisera upplärnings-/arbetsprocessen med komplex montering av kablage till flygplan?
Enligt resultaten från utvärderingen som presenterades i kapitel 4 leder AR-instruktioner till både flest och minst antal fel samt längst och kortast monteringstid. För att effektivisera monteringsprocessen, för komplex montering av kablage till flygplan, bör Combitech enligt resultaten i kapitel 4 använda sig av projicerade monteringsinstruktioner som i prototyp III. Även gällande den ergonomiska aspekten bör tekniken som används för prototyp III användas, enligt resultaten i kapitel 4. I utvärderingen av fallstudien i det här arbetet framgick även att de projicerade monteringsinstruktionerna, likt de i prototyp III, var roligast för montörerna att montera med vilket leder till förbättrad inlärning. Prototyp III var även enklast att använda för montörerna enligt resultaten i kapitel 4.
• Vilka för- och nackdelar finns med att ersätta Combitechs nuvarande monteringsinstruktioner, för komplex montering av kablage till flygplan, med monteringsinstruktioner i AR?
En fördel med monteringsinstruktioner i AR är att en person lär sig lika bra med eller utan AR [3], vilket gör att ingen fysisk övningsmontering behövs. Forskning visar även på att expertisen stannar i företaget [3] om en monteringsexpert slutar samt att alla montörer får samma information vid monter- ing med elektroniska monteringsinstruktioner. AR-instruktioner kan, som beskrivs i 2.4, även minska monotoniteten vid monteringsarbete vilket är en stor risk när det kommer till skador inom industrin. Med AR-instruktioner minskar även den mentala arbetsbördan eftersom montören slipper att spatialt översätta ritningen till verkligheten [16]. Forskning visar även på att den mänskliga faktorn reduceras med monteringsinstruktioner i AR [22]. I övrigt bör även ett flertal ergonomiska aspekter av dagens hårdvara för AR beaktas.
Med implementering av korrekt metod för montering i AR kan även antal fel och monteringstid re- duceras. Däremot, vilket visades i fallstudien, finns risken att AR ökar antalet fel och monteringstiden.
• Hur kan man verifiera, genom att implementera och utvärdera tre prototyper, om Combitech bör arbeta med instruktioner projicerade på monteringsstationen eller monteringsinstruktioner för Microsoft Hololens för komplex montering av kablage till flygplan i AR?
De projicerade instruktionerna i prototyp III gav färre fel och kortare monteringstid än både de tradi- tionella monteringsinstruktionerna i prototyp I och Hololens-instruktionerna i prototyp II. De projicer- ade monteringsinstruktionerna i prototyp III var även bäst när det kom till ergonomi, kul att använda och enkelt att använda. I jämförelsen mellan monteringsinstruktionerna i Microsoft Hololens och de projicerade monteringsinstruktionerna blir rekommendationen enkel, baserat på resultaten i kapitel 4. Combitech bör använda sig av projicerade monteringsinstruktioner för komplex montering av kablage till flygplan i AR.
Om och hur Combitech bör använda förstärkt verklighet (AR) för kommunikation av monteringsin- struktioner och dokumentation, för komplex montering av kablage till flygplan, samt vilka möjligheter och risker detta medför har studerats. Frågeställningarna som skapades med utgångspunkt i syftet har besvarats ovan och därmed är syftet uppfyllt.
6.2
Framtida arbete
Examensarbetet som beskrivs i den här rapporten har på olika sätt avgränsats för att rymmas inom tidsramen på cirka 20 veckor. Framtida möjliga områden att utforska hade kunnat vara: verifiering av korrekt montering mot 3D-modell med avancerad bildbehandling samt monteringsinstruktioner som själva anpassar sig efter montörens erfarenhet och progression vid montering. Framtida studiers utvärdering av monteringsinstruktioner bör genomföras i större skala och med större komplexitet än utvärderingen som genomfördes i det här arbetet. I takt med att hård- och mjukvaran, i framtiden,
KAPITEL 6. SLUTSATSER 38
för AR förbättras kan många nya möjligheter uppstå gällande monteringsinstruktioner och dokumen- tation. Det hade varit intressant att genomföra en liknande studie som den här om ett antal år när troligtvis de ergonomiska och tekniska problemen med Microsoft Hololens har åtgärdats. Det är inte säkert att resultaten från en liknande fallstudie om ett antal år hade varit de samma som för fallstudien som beskrevs i examensarbetet som beskrevs i den här rapporten.
[1] Anna Syberfeldt, Magnus Holm, Oscar Danielsson, Lihui Wang & Rodney Lindgren Brewster, Support systems on the industrial shop-floors of the future – operators’ perspective on aug- mented reality, 2016
[2] Mark Rice, Hong Huei Tay, Jamie Ng, Senthil Kumar Selveraj, Calvin Lim & Ellick Wu, Ex- traction, Rendering and Augmented Interaction in the Wire Assembly of Commercial Aircraft, 2016
[3] Vincent Havard, David Baudry, Xavier Savatier, Benoit Jeanne, Anne Louis & Bélahcène Mazari, Augmented Industrial Maintenance (AIM): a case study for evaluating and comparing with paper and video media supports, 2016
[4] DWF van Krevelen & Randy Poelman, A Survey of Augmented Reality Technologies, Applica- tions and Limitations, 2010
[5] Paul Milgram, Haruo Takemura, Akira Utsumi & Fumio Kishino, Augmented Reality: A class of displays on the reality-virtuality continuum, 1994
[6] Microsoft (2017), Hololens - Augmented Reality, [bild] tillgänglig:
https://media.wired.com/photos/59325c1b4dc9b45ccec5d6ed/master/pass/Screenshot-2015- 04-29-15.30.54.jpg, hämtad: 2017-09-05
[7] David Mizell, Fundamentals of Wearable Computers and Augmented Reality, CRC Press 2017 [8] X. Wang, S. K. Ong & Andrew Y. C. Nee, A comprehensive survey of augmented reality assem-
bly research, 2015
[9] Åsa Fasth Berglund, Magnus Åkerman, Liang Gong, Pierre Johansson, Dan Li & Dan Paulin, Strategier för global montering (GAIS) 2, Chalmers Tekniska Högskola, 2016-10-03, hämtad: 2017-09-05
https://www.chalmers.se/sv/projekt/Sidor/Strategier-fQr-global-montering-QGAISQ2.aspx [10] Anna Syberfeldt, Oscar Danielsson, Magnus Holm & Tom Ekblom, Augmented Reality at the
Industrial Shop-Floor, 2014
[11] Dusan Tatic & Bojan Tesic, The application of augmented reality technologies for the improve- ment of occupational safety in an industrial environment, 2016
[12] A. Perdikakis, A. Araya & D. Kiritsis, Introducing Augmented Reality in Next Generation In- dustrial Learning Tools: A Case Study on Electric and Hybrid Vehicles, 2015
[13] Nirit Gavish, Teresa Gutiérrez, Sabine Webel, Jorge Rodríguez, Matteo Peveri, Uli Bockholt & Franco Tecchia, Evaluating virtual reality and augmented reality training for industrial mainte- nance and assembly tasks, 2013
REFERENSFÖRTECKNING 40
[14] John Peddie, Augmented Reality, Springer 2017
[15] Susanna Nilsson & Björn Johansson, Fun and Usable: Augmented Reality Instructions in a Hospital Setting, 2007
[16] Steven Henderson & Steven Feiner, Exploring the Benefits of Augmented Reality Documentation for Maintenance and Repair, 2011
[17] Don Norman, The Design of Everyday Things, 2013
[18] Gabriel Evans, Jack Miller, Mariangely Iglesias Pena, Anastacia MacAllister& Eliot Winer, Evaluating the Microsoft HoloLens through an augmented reality assembly application, 2017 [19] Trevor Richardson, Stephen B. Gilbert, Joseph Holub, Frederick Thompson & Anastacia
MacAllister, Fusing Self-Reported and Sensor Data from MixedReality Training, 2014
[20] Dirk Reiners, Didier Stricker, Gudrun Klinker & Stefan Müller, Augmented Reality for Con- struction Tasks: Doorlock Assembly, 1998
[21] A.C. Boud, D.J. Haniff, C. Baber & S.J. Steiner, Virtual Reality and Augmented Reality as a Training Tool for Assembly Tasks, 1997
[22] Mark Rice, Hong Huei Tay, Jamie Ng, Calvin Lim, Senthil Kumar Selvaraj & Ellick Wu, Aug- mented Wire Routing Navigation for Wire Assembly, 2015
[23] Windows Dev Center, HoloLens Hardware Details, Microsoft, 2017, hämtad: 2017-09-05 http://developer.microsoft.com/enus/windows/mixed-reality/hololens_hardware_details
[24] Oliver Wasenmüller, Marcel Meyer & Didier Stricker, Augmented Reality 3D Discrepancy Check in Industrial Applications, 2016
[25] Anna Syberfeldt, Oscar Danielsson, Magnus Holm & Lihui Wang, Dynamic operator instruc- tions based on augmented reality and rule-based expert systems, 2016
[26] Stefanie Zollmann, Christof Hoppe, Stefan Kluckner, Christian Poglitsch Horst Bischof & Ger- hard Reitmayr, Augmented Reality for Construction Site Monitoring and Documentation, 2013 [27] Julie Heiser, Doantam Phan, Maneesh Agrawala, Barbara Tversky & Pat Hanrahan, Identifi-
cation and Validation of Cognitive Design Principles for Automated Generation of Assembly Instructions, 2004
[28] Jason M. Odom, HoloLens Beginner’s Guide, Packt Publishing 2017
[29] Ho Bin Yim & Poong Hyun Seong, Heurestic guidelines and experimental evalutation of effec- tive augmented-reality based instructions for maintenance in nuclear power plants, 2010 [30] Oscar Danielsson, Anna Syberfeldt, Rodney Brewster & Lihui Wang, Assessing Instructions in
Augmented Reality for Human-Robot Collaborative Assembly by Using Demonstrators, 2017 [31] Mark Rice, Hong Huei Tay, Jamie Ng, Calvin Lim, Senthil Kumar Selvaraj & Ellick Wu, Com-
paring Three Task Guidance Interfaces for Wire Harness Assembly, 2016
[32] John Ahmet Erkoyuncu, Inigo Fernandez del Amo, Michela Dalle Mura, Rajkumar Roy & Gino Dini, Improving efficiency of industrial maintenance with context aware adaptive authoring in augmented reality, 2017
[33] PTC, ThingWorx IoT Platform, 2017, hämtad: 2017-11-02
http://developer.microsoft.com/enus/windows/mixed-reality/hololens_hardware_details
[34] A. Bannat, F. Wallhoff, G. Rigoll, F. Friesdorf, H. Bubb, S. Stork, H. J. Müller, A. Schubö, M. Wiesbeck & M. F. Zäh, Towards Optimal Worker Assistance: A Framework for Adaptive Selection and Presentation of Assembly Instructions, Pearson 2008
[35] Markus Funk, Thomas Kosch, Scott W.Greenwald & Albrecht Schmidt, A Benchmark for Inter- active Augmented Reality Instructions for Assembly Tasks, 2015
[36] Excel-assemblies, Open Wire Bundle Harnesses, [bild] tillgänglig:
http://www.excel-assemblies.com/wp-content/uploads/2012/11/Open-wire-1024x678.jpg, häm- tad: 2017-11-06
Bilaga A
Monteringstabell för prototyp I
Tabell 3: Monteringstabell innehållande monteringsstegen för prototyp I. Instruktion Objekt Namn Färg Start Slut
1. Kabel C24 Orange C1422A D2232C 2. Kabel C19 Blå A1914E C1422A 3. Kabel C34 Svart Q1432A E1394D 4. Kabel C72 Grön/Gul X2234U D1499X 5. Kabel C15 Orange K4317F M1411P 6. Kabel C21 Blå E1394O J2211V 7. Kabel C100 Svart X2342V C1422A 8. Buntband A001 Vit B12 B12 9. Buntband A001 Vit B11 B11 10. Buntband A001 Vit B13 B13 11. Kabel C10 Orange A4793 V2937 12. Kabel C44 Blå H1212 Y1430 13. Kabel C88 Orange K0524 Y1450 14. Kabel C92 Grön/Gul T5899 Z2424
Formulär från utvärdering
Figur 17: Formulär från utvärdering för utvärderingsparametern ergonomi.
BILAGA B. FORMULÄR FRÅN UTVÄRDERING 44
Intervjufrågor från utvärdering för
parametern "enkelt att använda"
1. Vad var enkelt respektive svårt med att montera kablar med i den här prototypen? – Varför/varför inte?
2. Var det enkelt att med hjälp av instruktionerna förstå vilken kabel och hur den skulle monteras? – Varför/varför inte?
3. Hur var det att hitta start och slutpunkter för en kabel som skulle monteras?
4. Hur var det att navigera fram och tillbaka mellan de olika instruktionsstegen (endast för AR- instruktioner)?
5. Övriga synpunkter på hur enkelt/svårt det var att använda prototypen? 6. Övriga synpunkter på prototypen?