HoloGraphic: att ta kontrollrummet till maskinerna

Storyboardets titelbild: ordet HoloGraphic över en blyertsskiss av en industripanna — Storyboardet, 2017: idén, berättad innan den byggdes.

År 2017, under en förstudie på fyra månader vid SICS Västerås (i dag RISE), utforskade jag vad ett par glasögon för blandad verklighet som Microsoft HoloLens kunde ge de människor som arbetar bredvid maskinerna.

Informationen stannar i kontrollrummet

I en processanläggning finns allt man behöver veta om en maskin på skärmarna i kontrollrummet: temperaturen, trycket, larmen. Men arbetet sker ute på golvet, bredvid utrustningen. Operatörer och tekniker ute i anläggningen har lite av den informationen med sig.

Skiss av en operatör i varseljacka som sitter framför skärmarna i ett kontrollrum — Operatören sitter i kontrollrummet.

Ritning över en anläggning med kontrollrummet på ena sidan och fyra maskiner: huvudpanna, järntank, kvarnmotor och panna — Informationen finns i kontrollrummet, inte vid utrustningen.

Förstudien hade fyra mål:

Ta informationen i kontrollrummet till anläggningen, där utrustningen finns.
Låta operatörerna se den digitala informationen om varje process ovanpå den verkliga utrustningen.
Förbättra säkerheten med påminnelser utifrån plats, så att man vet vilka säkerhetsåtgärder som gäller där man är.
Ta reda på hur redo HoloLens-tekniken egentligen var för industrin.

En promenad genom anläggningen

Storyboardet följer en operatör på en runda genom anläggningen. Först kommer glasögonen på, under skyddshjälmen.

Två skisser av samma operatör: först sätter han på sig HoloLens, sedan skyddshjälmen ovanpå — Operatören bär HoloLens, med hjälmen ovanpå.

Sedan lämnar operatören kontrollrummet och går till den första maskinen, järntanken. När hen kommer nära visas ett virtuellt lager av information ovanpå den, som hen kan interagera med genom gester.

Ritning med fotspår från kontrollrummet till järntanken — Operatören går till järntanken.

Skiss av operatören bakifrån, på väg mot en stor industripanna — Operatören går mot den.

Skiss av operatören som rör vid svävande paneler med diagram och en anteckning framför maskinen — Operatören interagerar med ett virtuellt lager av information.

Rundan fortsätter till kvarnmotorn, där informationen byts till den som hör till den maskinen. Till sist går operatören tillbaka till kontrollrummet.

Ritning med fotspår från järntanken till kvarnmotorn — Operatören går till kvarnmotorn.

Skiss av operatören framför en motor, som läser svävande paneler med diagram — Operatören ser information om kvarnmotorn.

Ritning med hela rundan av fotspår tillbaka till kontrollrummet — Operatören går tillbaka till kontrollrummet.

Skiss av operatören som sitter i kontrollrummet igen — Och sätter sig i kontrollrummet igen.

Två faser: redigera och använda

Scenariot har två faser. I redigeringsfasen går någon in i ett redigeringsläge och placerar de virtuella objekten ovanpå den verkliga utrustningen. I användningsfasen går man runt på fabriksgolvet och ser den virtuella informationen smälta samman med den verkliga utrustningen, uppdaterad i realtid från kontrollrummets servrar.

Prototypen

Prototypen visade information om maskiner som kvarnmotorn och järntanken. När användaren kom inom tre meter från någon av dem visades dess information ovanpå den som text, 2D-grafik, 3D-modeller och värmekartor. Animationer simulerade anslutningen till kontrollrummets servrar, så att man kunde se data uppdateras, och gränssnittet var utformat för att anpassa sig till omgivningen och vara lätt att läsa.

Ett röstkommando öppnade redigeringsläget. Med gester kunde användaren sedan flytta varje informationsdel dit hen ville, och den nya platsen sparades till nästa gång. Säkerhetspåminnelser visades beroende på var användaren befann sig.

Vad fabriken lärde mig

Redan vid första besöket i fabriken visste jag att förhållandena inte var idealiska: det var för bullrigt för röstkommandon och handskarna var för stora för gester. Jag byggde prototypen ändå, för att se hur långt den kunde nå.

HoloLens rumsliga kartläggning visade sig vara det mest intressanta. Den lät applikationen reagera på var operatören befann sig i fabriken: en påminnelse om den särskilda utrustning som behövs när någon går in i ett avspärrat område, eller en utrymningsväg som visar var andra operatörer finns, vid ett larm.

Även gester och röstkommandon uppskattades. Med en mobil eller en dator kan man inte utföra underhåll med händerna samtidigt som man håller i enheten.

Att dela den

Jag presenterade konceptet för flera tillverkande företag i Sverige för att samla in synpunkter och nya idéer. För ett av dem gjorde jag en kort demo som utforskade hur visualisering av strålning kunde hjälpa operatörer. Frågan jag tog med till varje möte var densamma: vilka användningsfall kunde göra verklig skillnad för industriarbetares säkerhet, effektivitet och motivation?

Förstudien var tänkt att öppna för ett större uppföljningsprojekt om säkerhet, effektivitet, visualisering och engagemang.