La réalité augmentée dans l'industrie du futur

En 2013, Google a lancé ses premières "Google Glasses", un produit pionnier qui a apporté les expériences de réalité augmentée au grand public. Cependant, les Google Glasses ont été rapidement considérées comme un gadget sans grande utilité et n'ont pas rencontré le succès escompté. La production a presque cessé après deux ans.

Près de 10 ans plus tard, le développement des Google Glass se poursuit, mais uniquement dans une version limitée pour les entreprises. Il se trouve que c'est là que résident les applications les plus immédiates de la réalité augmentée, et plus particulièrement dans l'industrie, via l'optimisation des processus industriels. À mesure que les machines deviennent de plus en plus complexes, comme les voitures qui intègrent de plus en plus d'électronique et de capteurs, la demande de techniciens qualifiés est difficile à satisfaire. L'assistance visant à augmenter la productivité des employés existants ou à former rapidement de nouvelles recrues peut donc répondre à un besoin très pressant. C'est dans ce sens que la réalité augmentée peut être utilisée dans l'industrie.

La réalité augmentée, une nouvelle dimension à portée de main

La réalité augmentée (RA) superpose des informations, des textes, des images ou des sons sur le monde tel que nous le percevons. Il est alors possible d'interagir avec l'environnement en utilisant des animations 2D ou 3D et des images de synthèse pour le divertissement ou l'assistance.

Contrairement aux expériences de réalité virtuelle, qui sont totalement immersives dans un monde artificiel, l'adoption des outils de réalité augmentée semble plus facile, socialement et physiquement. En effet, la réalité augmentée ne provoque pas les problèmes de maux de tête ou de nausées rencontrés lors des premières expériences de RV, notamment dans l'industrie du jeu vidéo.

C'est le jeu Pokemon Go qui a démocratisé l'utilisation de la RA en 2016 avec plus de 700 millions de téléchargements. Cette application mobile utilise les informations GPS et l'appareil photo du téléphone de l'utilisateur comme indicateur pour faire apparaître des Pokemons à capturer dans les rues, les parcs et les monuments du monde entier.

D'autres industries, comme le luxe et les cosmétiques, ont décidé d'investir dans la réalité augmentée pour transformer l'expérience consommateur. Du groupe LVMH à L'Oréal, elles ont depuis misé sur la diversification de leur expérience client grâce à des applications numériques utilisant la RA. Par exemple, Modiface permet aux clients de tester virtuellement les produits Garnier depuis leur propre téléphone portable.

Bien que l'utilisation de la réalité augmentée soit encore principalement axée sur la transformation de l'expérience utilisateur, de nombreux projets de R&D tendent à diversifier ces usages, notamment dans le contexte industriel de la maintenance et de l'optimisation des lignes de production.

‍

Une solution pour optimiser la production industrielle

Les applications de la réalité augmentée à l'industrie concernent principalement trois domaines :

• Production : Par exemple, Airbus utilise la solution Hololens de Microsoft pour améliorer la rapidité des équipes de production et former plus efficacement les nouvelles recrues. Grâce à une application de réalité augmentée disponible sur téléphones portables ou lunettes connectées, les ingénieurs peuvent accéder en temps réel à des plans techniques, des schémas, des instructions, etc. ;
• Logistique : De nombreuses applications utilisant le GPS augmenté permettent, par exemple, de guider les opérateurs dans les centres de production. Les codes-barres sur les produits sont désormais lisibles depuis des lunettes connectées afin d'accéder à des informations contextuelles : état des stocks, destinataire... C'est l'objectif de Logistic Workx, une startup qui souhaite optimiser la logistique d'entrepôt ;
• Maintenance : À mesure que des machines de plus en plus complexes sont déployées dans les usines, il est difficile de former suffisamment d'experts pour prévenir les pannes et être rapidement efficace sur le terrain. Par conséquent, de nombreux projets de R&D visent à développer des applications de réalité augmentée pour permettre aux non-experts d'être guidés en temps réel lors d'une opération de maintenance. Les modèles 3D et le guidage à chaque étape permettent au technicien non formé d'être opérationnel et ainsi d'être rapidement formé.

Globalement, il semble que l'« Industrie 4.0 » sera une industrie augmentée et qu'un grand nombre de cas d'usage restent à explorer. Cependant, il existe encore des limites très réelles à l'industrialisation complète de certaines applications.

‍

Surmonter les défis d'ici 2025 pour permettre une adoption plus large de la RA

Le désir de fusionner les mondes réel et virtuel dans des environnements aussi complexes que (par exemple) un chantier de construction ne sera possible qu'après avoir surmonté de nombreux défis.

Tout d'abord, l'intelligence artificielle (IA) doit parfaitement reconnaître les éléments autour de l'utilisateur : obstacles, bâtiments ou mouvements et expressions faciales. Cette problématique précède la création de contenu graphique et constitue l'un des problèmes majeurs de l'intelligence artificielle aujourd'hui. Le traitement d'images – ou vision par ordinateur – est une branche de la science des données en pleine expansion, qui vise à analyser des images afin d'en extraire des informations actuellement réservées à la compréhension humaine. De nombreuses applications de vision par ordinateur sont aujourd'hui industrialisées mais la compatibilité de telles solutions avec les environnements de réalité augmentée reste limitée. De nombreuses initiatives telles que CoreML ou TF mobile lancées par Google sont encourageantes et laissent penser que dans quelques années, l'IA et la RA se développeront conjointement. En attendant, cela reste un facteur limitant pour la diversification des cas d'usage facilement industrialisables aujourd'hui.

Un deuxième défi est la disponibilité d'un environnement numérisé. Dessins, « jumeaux numériques », processus, modes opératoires, etc. doivent être disponibles avec le bon niveau de détail et de qualité pour pouvoir être superposés à la réalité. Là encore, l'IA peut aider à numériser, interpréter, rendre disponible et vérifier le contenu existant, mais un effort significatif doit être fait pour initier et maintenir une telle documentation.

De plus, la performance du matériel embarqué sur les téléphones portables peut être limitante. Un GPS, un accéléromètre et un gyroscope sont essentiels pour placer précisément des objets dans l'espace. L'introduction de capteurs Lidar dans les modèles d'iPhone 12 a considérablement augmenté la mesure des distances relatives entre les objets mais reste encore réservée à une gamme très limitée d'appareils mobiles.

Enfin, l'utilisation d'outils connectés et de réalité augmentée nécessite une phase de conduite du changement auprès du personnel opérationnel. L'expérience utilisateur et les enjeux métiers restent les éléments les plus importants lors de la définition des cas d'usage. Dans le cas d'outils complexes – lunettes connectées ou applications mobiles en contexte industriel – l'équipe de techniciens doit être accompagnée pour faciliter leur adoption.

Pour faire face à ces défis, eleven strategy a aidé un leader mondial dans les installations industrielles à créer une application mobile permettant aux experts et non-experts de réaliser des opérations de maintenance sur les réseaux de fibre optique de manière plus rapide et avec des données plus fiables directement accessibles sur le terrain. Notre client a ainsi pu créer une offre compétitive grâce à une solution native et mieux se positionner sur les appels d'offres d'un marché dense.

Ariel Cohen Codar, Simon Georges-Kot, Morand Studer

‍