Что нужно знать о дополненной реальности | Большие Идеи
Среда инноваций
Статья, опубликованная в журнале «Гарвард Бизнес Ревью Россия»

Что нужно знать о дополненной реальности

Майкл Портер , Джеймс Хеппелманн
Что нужно знать о дополненной реальности

Между изобилием цифровых данных и физическим миром, где можно их применять, лежит пропасть. Реальность трехмерна — а данные, подсказывающие нам решения и действия, ограничены двухмерными рамками страниц и экранов. Разрыв между реальным и цифровым миром не дает нам использовать всю доступную информацию, производимую миллиардами умных подключенных устройств (УПУ) по всему миру.

Преодолеть этот разрыв (и более полно реализовать человеческий потенциал) обещает дополненная реальность (augmented reality, AR) — набор технологий, добавляющий к физическому миру цифровые данные и изображения. AR возникла недавно, но уже почти стала мейнстримом. По оценкам, к 2020 году расходы на AR достигнут $60 млрд, и эта технология затронет все отрасли экономики и самые разные организации — от университетов до НКО. В ближайшем будущем она изменит процессы образования, принятия решений и взаимодействия. Компании станут иначе обслуживать клиентов, обучать сотрудников, создавать продукты, управлять цепочками создания стоимости и конкурировать.

В этой статье мы расскажем, что такое AR, как она развивается, где применяется и почему так важна. Значимость AR будет расти по экспоненте с увеличением числа УПУ: технология усиливает их роль как источника создания ценности и инструмента конкуренции. AR станет новым интерфейсом между человеком и машиной, мостом между цифровым и физическим миром. Несмотря на трудности с внедрением, такие организации, как Amazon, Facebook*, General Electric, знаменитая клиника Мэйо и ВМС США, уже используют ее — и видят мощную отдачу в качестве и производительности. Ниже мы предложим дорожную карту развертывания AR и расскажем, что ждет тех, кто решит интегрировать AR в стратегию и рабочие процессы.

ЧТО ТАКОЕ AR?

Отдельным попыткам применения AR уже несколько десятилетий, но лишь недавно появились технологии, позволяющие раскрыть весь ее потенциал. По сути, AR превращает массивы данных и аналитики в изображения или анимацию, накладывая их на реальный мир. Сегодня с AR работают чаще всего через мобильные устройства, но постепенно акценты сместятся на носимые устройства — например, смарт-очки или головные дисплеи. Многие знакомы с развлекательными приложениями AR — фильтрами Snapchat и игрой Pokémon Go, но эта технология работает в самых разных ситуациях, как в быту, так и в бизнесе. Сегодня уже в десятках моделей автомобилей технологии AR проецируют данные о маршруте и аварийных ситуациях непосредственно в поле зрения водителя. Носимые устройства AR для заводских рабочих, отображающие инструкции по сборке и обслуживанию, внедрили уже тысячи предприятий. AR все чаще дополняет или заменяет традиционное обучение.

AR дает жизнь новой системе подачи информации, которая полностью изменит структурирование и передачу данных, а также управление ими. Хотя интернет уже изменил принципы сбора и передачи информации и доступа к ней, эта модель хранения и отображения данных (страницы на плоских экранах) имеет ряд ограничений: она требует от человека мысленно превращать двухмерную информацию в трехмерную. Это не всегда легко — спросите у любого, кто хоть раз пытался починить технику «по бумажке». Накладывая цифровую информацию на реальные объекты, AR позволяет нам обрабатывать физические и цифровые данные одновременно, не тратя силы на их сопоставление. Это помогает быстрее осмыслять информацию, принимать решения и выполнять нужные действия.

Пример — дисплеи AR в автомобилях. С традиционным навигатором водителю приходится смотреть на экран и сопоставлять данные GPS с реальным видом. Чтобы выбрать нужный съезд в плотном потоке, нужно постоянно переводить взгляд с экрана на дорогу. AR проецирует навигационные подсказки прямо на вид через лобовое стекло: не надо отвлекаться от дороги и сложнее ошибиться (см. также врезку «Принятие решений»).

AR неплохо продвигается на потребительском рынке, но ее влияние на эффективность производства растет еще быстрее. Американская частная верфь Newport News Shipbuilding использует AR для проверки готовых судов и выбраковки металлоконструкций. Раньше инженерам приходилось сверять суда с чертежами, а AR помогает им увидеть окончательный проект наложенным на корабль. Это сокращает время проверки на 96%: с 36 до полутора часов. В среднем экономия времени на производстве благодаря AR составляет не менее 25%.

ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ

Преимущества AR сводятся к помощи человеку в обработке информации. Мы воспринимаем ее пятью органами чувств — но каждым из них с разной скоростью. Большую часть информации (от 80 до 90%) мы получаем благодаря зрению.

Возможность осознавать и обрабатывать информацию ограничена нашими умственными способностями. Потребность в этих способностях в тот или иной момент называется когнитивной нагрузкой. Каждая выполняемая нами ментальная задача снижает способность одновременно выполнять другие задачи.

Когнитивная нагрузка зависит от умственных усилий, необходимых для обработки конкретного типа информации. Например, чтобы прочесть инструкции с экрана компьютера (и выполнить их), нужно приложить большее усилие, чем чтобы прослушать те же инструкции: при слушании мы не расходуем силы на распознавание букв. Когнитивная нагрузка зависит и от когнитивного расстояния, или разницы между форматами представления и применения информации. Если вы ведете машину по навигатору в смартфоне, вам нужно воспринять информацию на экране, удержать ее в рабочей памяти, применить указания к видимой вами физической реальности, а затем действовать согласно этим указаниям — и все это без отрыва от управления. Между информацией на экране и ситуацией ее применения — огромная когнитивная дистанция. Ее преодоление и создает когнитивную нагрузку.

Пословица «лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать» отлично иллюстрирует разницу в когнитивном расстоянии при разных способах представления информации. При взгляде на окружающий мир мы почти мгновенно обрабатываем огромный объем данных. Аналогичным образом информационное изображение, наложенное на физический мир и помогающее осмыслить его, сокращает когнитивное расстояние и минимизирует когнитивную нагрузку.

Именно поэтому потенциал AR столь велик. Лучший графический интерфейс — это мир вокруг нас, дополненный слоем четко выстроенных актуальных данных и указаний. AR сокращает зависимость от привычной, сложной для понимания двухмерной информации на страницах и экранах, существенно улучшая нашу способность осмыслять и применять информацию.

КЛЮЧЕВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ AR

Как мы писали ранее (см. статью «Революция в конкуренции», HBR — Россия, декабрь 2014 г.), УПУ в домах, офисах и на заводах позволяют отслеживать процессы и условия в реальном времени, управлять работой удаленно, а также улучшать характеристики продукта на основе актуальных данных. В ряде случаев аналитика и подключенность делают УПУ автономными.

AR повышает эффективность УПУ. Она совершенствует визуализацию данных, доступ к ним, получение инструкций, помощь в конкретных операциях и взаимодействие с продуктом.

Визуализация. Приложения AR действуют подобно рентгеновским лучам, показывая внутреннее устройство объекта. Производитель медтехники AccuVein использует AR для демонстрации на коже расположения сосудов (на основании тепловых признаков). Так намного удобнее выполнять забор крови и другие процедуры. AR более чем втрое повышает вероятность попадания в вену с первой попытки и на 45% сокращает потребность в дополнительной помощи.

Bosch Rexroth, поставщик промышленных установок и систем управления, применяет AR для визуализации конструкции и возможностей интеллектуального гидравлического агрегата CytroPac. Клиенты видят трехмерные изображения внутреннего насоса и системы охлаждения, а также сопряжений подсистем устройства.

Инструкции и указания. AR меняет представление об инструктаже и обучении. Эти важные процессы, от которых зависит производительность, всегда были затратны, трудоемки и неоднородны по результату. Письменные инструкции часто сложны для понимания. Видеоруководства не интерактивны и не адаптируются к задачам обучения конкретных работников. Персональное обучение стоит дорого и требует личного присутствия (часто неоднократного) обучающихся и преподавателя. А если в момент инструктажа нужное оборудование недоступно, людям будет непросто применить знания к реальной ситуации.

AR дает наглядные пошаговые инструкции на месте, в реальном времени — по сборке устройств, управлению аппаратурой, выборке продукции на складе. На смену сложным двухмерным чертежам приходят интерактивные трехмерные голограммы: практически ничего не нужно додумывать или интерпретировать.

Обучение на основе AR в Boeing уже заметно повысило эффективность и качество производства. В рамках эксперимента Boeing использовала AR для обучения стажеров 50-этапной сборке секции крыла самолета из 30 частей. Стажеры, пользовавшиеся AR, справились с работой на 35% быстрее, чем те, кто опирался на традиционные чертежи. Число стажеров с небольшим опытом или без него, успешно выполнивших все операции с первой попытки, выросло на 90%.

Устройства AR могут передавать то, что видит пользователь, удаленному эксперту — для получения его указаний в реальном времени. Эксперт независимо от его местонахождения видит ситуацию глазами пользователя. Это не только повышает производительность, но и снижает затраты. Поставщик инженерных систем Lee Company использует AR для помощи техникам в установке и ремонте оборудования. Через устройство AR удаленный эксперт видит то же, что и техник, дает ему указания и даже может добавить в его поле зрения визуальные инструкции. Такая поддержка существенно повысила эффективность ремонтников. Сократив число повторных вызовов, Lee Company сэкономила более $500 на техника в месяц (на оплате труда и проезда). Каждый доллар, вложенный в AR, приносит ей $20.

Взаимодействие. До недавнего времени люди использовали лишь физические средства управления: ­переключатели, кнопки, сенсорные экраны. С появлением УПУ их все чаще заменяют мобильные приложения.

AR выводит пользовательский интерфейс на новый уровень. Виртуальная панель управления проецируется непосредственно на продукт, и пользователь взаимодействует с ним с помощью шлема или очков, жестами и голосом. Близок день, когда человек в смарт-очках сможет просто взглянуть или указать на нужный объект, чтобы активировать интерфейс. Например, рабочий сможет, пройдя вдоль производственной линии, проследить за работой машин и скорректировать ее без какого-либо физического контакта.

Интерактивные возможности AR пока слабо используются в коммерческих продуктах, но потенциал их безграничен. Reality Editor, приложение AR, созданное группой Fluid Interfaces в медиалаборатории MIT, — иллюстрация динамичного развития этой технологии. С его помощью можно дополнить интерактивной AR любое УПУ. Направив устройство AR на УПУ, можно «увидеть» его цифровые интерфейсы и программируемые возможности и связать их с жестами, голосовыми командами — и даже с другим УПУ. Например, Reality Editor позволяет увидеть настройки цвета и интенсивности умной лампы и настроить голосовые команды вроде «ярче» или «настроение». А можно привязать настройки лампы к кнопкам на переключателе и разместить его в любом удобном месте.

Технологии для поддержки таких возможностей еще только создаются, но голосовые команды распознаются все лучше; совершенствуются и методы отслеживания взгляда и жестов. GE начала использовать голосовые команды в средах AR, помогающих монтировать сложную проводку в ветрогенераторах, и добилась 34-процентного роста продуктивности.

СОЧЕТАНИЕ AR И VR

Виртуальная реальность (VR) — уникальная технология, заменяющая физическую среду компьютерной. Хотя сейчас VR используется больше для развлечения, она также может воспроизводить реальность в обучающих целях, что особенно удобно при изучении опасных или удаленных объектов. Когда изучаемые устройства ­недоступны, можно погрузиться в виртуальную среду и увидеть их голограммы. Таким образом, к визуализации, инструктажу и взаимодействию VR добавляет четвертую функцию: симуляцию.

Сочетание этих технологий позволяет симулировать удаленные локации, воспроизводить исторические события и моделировать будущее, адаптировать для удобства слишком маленькие или слишком большие среды, преодолевая расстояние, время и масштабы. Более того, общение в едином виртуальном пространстве улучшает взаимопонимание, сплачивает команду, помогает принимать решения.

Ford использует VR для проведения семинаров, на которых инженеры из разных точек мира в реальном времени работают с голограммами прототипов автомобилей. Они могут ходить вокруг трехмерных голограмм реальных размеров и даже «залезать» внутрь, оценивая расположение руля, средств управления и приборной панели. Больше не нужно создавать дорогостоящие физические прототипы и собирать инженеров в одном цехе.

Министерство внутренней безопасности США объединило инструкции AR и симуляции VR для обучения персонала поведению в нештатных ситуациях (например, при взрыве). Это снижает затраты и — там, где обучение в реальных условиях опасно, — риски. Нефтегазовая компания BP совмещает виртуальную симуляцию с инструкциями AR, моделируя конкретные условия бурения (температуру, давление, топографию и океанические течения). Полученные среды используются для натаскивания сотрудников на нужные операции и отработки слаженного, экономичного и безопасного поведения в опасных ситуациях.

КАК AR СОЗДАЕТ СТОИМОСТЬ

Чтобы получить выгоду от AR, можно сделать ее частью продукта или внедрить в цепочку создания стоимости (разработка, производство, маркетинг, обслуживание и т. д.).

AR как часть продукта. Возможности AR отвечают тренду на совершенствование пользовательского интерфейса и эргономики. Сегодня успех продукта во многом зависит от того, как пользователю дается информация о работе или безопасности (так, мобильные приложения дополняют или заменяют экраны в ряде продуктов — например, в наушниках Sonos). AR помогает улучшать такие интерфейсы.

Проекционные дисплеи AR, лишь недавно внедренные в ряде моделей автомобилей, уже несколько лет применяются в военной технике (например, в реактивных истребителях), а теперь используются и в коммерческих авиаперевозках. Для большинства продуктов они слишком дороги и громоздки, и здесь на арену выходят носимые устройства, такие как смарт-очки. Надев их, можно увидеть дисплей AR на любом продукте, поддерживающем эту технологию.

Например, если вы осмотрите через них собственную кухню, виртуальный дисплей покажет вам температуру в духовке, время до сигнала таймера и рецепт. Подойдите к своей машине — и убедитесь с помощью AR, что она закрыта, что бак почти полон, а заднюю левую шину пора подкачать.

Пользовательский интерфейс AR — полностью программный и связан с облаком, поэтому его можно персонализировать и развивать. Дополнительные издержки его низки, к тому же можно сэкономить, отказавшись от обычных кнопок и переключателей. Компаниям стоит проанализировать влияние нового интерфейса на их предложение и конкурентоспособность.

AR и цепочка создания стоимости. Отдача от AR значительна, но неравномерна по всей цепочке. Сегодня самую большую выгоду для производства сулят возможности визуализации и инструктажа: взаимодействие с AR пока развито слабо и еще тестируется.

Разработка продуктов. Для создания трехмерных моделей инженеры уже 30 лет используют САПР. Но до сих пор они были ограничены двухмерными экранами, что мешало им в полной мере представлять создаваемые детали. AR позволяет проецировать на физический мир голограммы трехмерных моделей, помогая оценивать и совершенствовать конструкцию. Например, можно поместить трехмерную голограмму строительной машины на землю и ходить вокруг нее, разглядывая сверху и снизу, заходить внутрь, чтобы оценить ее дизайн и эргономику в рабочих условиях.

Модель САПР можно наложить на физический прототип для проверки его точности. Этот прием используют в Volkswagen, чтобы выявить визуальные различия прототипа и готовой конструкции. Теперь инженерам не приходится тщательно сверяться с чертежами — с AR проверка выполняется в 5—10 раз быстрее и намного точнее.

Вероятно, в ближайшем будущем устройства AR, такие как телефоны и смарт-очки со встроенными камерами, акселерометрами, GPS и другими датчиками, будут знать о продукте еще больше и смогут сообщить, где, когда и как с ним работали, как часто его ремонтировали. Интерфейс AR станет важным источником данных.

Производство. Производственный процесс часто сложен, состоит из сотен этапов и не терпит ошибок. AR дает рабочим на сборочных линиях нужную информацию в нужное время, снижая число сбоев и повышая производительность.

AR может получать информацию от заводских систем автоматики и контроля, вторичных датчиков и систем управления активами, визуализируя диагностические данные о каждом устройстве или процессе. Видя показатели (например, производительности и частоты дефектов) в процессе работы, техники быстрее поймут и решат проблему, сэкономив предприятию время и деньги.

Компания Iconics, разработчик ПО для автоматизации производства и строительства, интегрирует AR в пользовательские интерфейсы продуктов. Добавляя данные к физической точке, где их проще заметить, интерфейс AR помогает контролировать устройства и процессы.

Логистика. Около 20% от затрат на логистику составляют расходы на складские операции. До 65% от последних — расходы на выборку товаров. На большинстве складов сотрудники до сих пор ведут поиск и выборку по бумажным спискам изделий. Работа идет медленно, и нередки ошибки.

DHL и другие компании используют AR для повышения эффективности и точности процесса выборки. AR подсказывает оптимальный маршрут до нужного продукта. Этот подход уже сократил число ошибок, повысил вовлеченность рабочих в процесс и поднял производительность на 25%. Сегодня компания внедряет AR для выборки на складах по всему миру и тестирует возможности AR для оптимизации расположения товаров и других складских операций. Intel также начала использовать AR на складах и сократила время выборки на 29%, а число ошибок — почти до нуля. Применение AR позволяет новым сотрудникам складов Intel набрать нужный темп работы на 15% быстрее, чем при традиционном обучении.

Маркетинг и продажи. AR заставляет по-новому взглянуть на шоу-румы и показ продуктов: она полностью меняет взаимодействие с клиентом. Если благодаря AR он еще до покупки получит полное представление о внешнем виде и функциях продукта, у него будут более четкие ожидания, бóльшая уверенность в решении — и удовлетворенность приобретением. В будущем AR может даже сократить потребность в физических магазинах и шоу-румах.

Особенно ценным маркетинговым инструментом AR может стать для продуктов c множеством опций, не все из которых доступны для показа. Компания-производитель отделочных материалов AZEK использует AR для демонстрации различных цветов и комплектаций товаров. Например, при наведении устройства на дом приложение AR покажет, как он будет выглядеть с той или иной облицовкой. Это укрепляет уверенность клиента в выборе и сокращает цикл покупки.

советуем прочитать

* деятельность на территории РФ запрещена

Войдите на сайт, чтобы читать полную версию статьи
советуем прочитать
Почему осознанность может вредить вашим сотрудникам и бизнесу
Даррен Гуд,  Джон Пол Стивенс,  Кристофер Лидди,  Марк Болино,  Филлип Томпсон