【製造業向け】VR空間で溶接訓練ができる!?

【製造業向け】VR空間で溶接訓練ができる!?

こんにちは。株式会社RAKUDOです。

弊社では、製造業の方に向けたアーク溶接のVRアプリを作成しました。
そこでこの記事では、アプリの内容や開発の流れを画像や動画を用いてご紹介させていただきます。

※この溶接訓練アプリはβ版であり、随時バージョンアップを予定しています。

アプリ体験に必要な機器

・溶接訓練アプリがインストールされたOculus Quest

※Oculus Questとは、Facebook傘下のOculus社が発表した「オールインワン型のVRヘッドセット」です。PCやケーブル、外部センサーを設置せずに、ヘッドセットとコントローラーだけで場所を選ばずVRコンテンツを楽しむことができます。

▼Oculus Questに関する記事はこちら
アップデートを発表!Oculus Questの新機能について
Oculus Questの内容物とセットアップの方法

溶接訓練の手順

それでは早速、溶接VRアプリの内容を、順を追って説明します。
画像付きで説明しますが、「どんな動きか詳しく知りたい!」という方は、次のセクションに添付されている動画も合わせてご確認いただけると想像しやすいかと思います。

このアプリで体験できる溶接訓練の手順は下記の通りです。
1.可燃物の除去
2.消化器の設置
3.仕切板の設置
4.溶接棒の設置
5.マスクの装着
6.溶接

VR空間は作業現場を想定して作られており、体験者は主に中央下部にある仕切板の内部でアーク溶接の作業をすることになります。
溶接アプリ_作業現場

画像では文字が少し見にくいですが、手順はVR空間上の常に確認できる位置に掲示されています。
作業工程表

それでは、順を追って作業手順を紹介していきます。

1.可燃物の除去

まずは、作業場(仕切板の内部)の安全確保から行います。

作業場に可燃物(ここでは、赤色のポリタンクを指しています)があります。
可燃物

溶接作業を行なった際に引火することを防ぐために、可燃物を仕切板の外に移動させます。
可燃物の除去

2.消化器の設置

次に、もしもの場合に備えて、作業場の近くに消化器を置きます。
消化器の設置

仕切板の近くに消化器があるので、それを仕切板の内部へ移動させ、邪魔にならない場所に設置します。

3.仕切板の設置

次に、仕切板で作業場を完全に囲うようにします。
仕切板の設置

これで溶接作業を行うための安全確保などの準備が整いました。

4.溶接棒の設置

ここからは、溶接の作業に入ります。
溶接に使用する工具
溶接には上記の画像にある「溶接器、溶接棒、遮光マスク」を使用します。
これらの道具を使用し、複数の鉄板を接合させます。

まずはじめに、溶接器の先端に溶接棒を装着します。
溶接棒の装着

5.マスクの装着

次に、溶接の際の光や紫外線から目を守るためにマスクを装着します。これは手に持つタイプのマスクなので、溶接作業は片手で行うことになります。
マスクの装着

6.溶接

溶接する鉄板を並べ、マスクを装着して溶接したい部分に溶接棒を接触させます。
マスク越しの視界や、溶接の様子をVR空間で再現しています。
溶接作業

以上で溶接作業は完了です。

溶接後に鉄板を持ち上げると、2枚の鉄板が接合されていることが確認できます。
溶接VR_溶接完了

作業工程の確認

作業工程は、作業場の仕切板に掲示してある作業工程表でいつでも確認することができます。
また、作業が問題なく進むにつれて、自動的にチェックが入る仕様になっています。
作業工程表

作業に誤りがあった場合

作業に誤りがあった場合は、警告アラームが表示されます。
警告アラーム

また、警告の内容についても表示されるため、すぐにエラーの原因を確認することができます。
警告内容の表示

溶接訓練の動画

これは、Oculus Questで溶接訓練を行なっている視線をキャプチャーした動画です。
内容は、上記の「溶接訓練の手順」の部分と同じ物になっています。

体験者の目線になってご覧いただければ幸いです。

VRアプリ開発の流れ

最後に、このアプリ開発に要した手順を簡単に紹介します。

1.コンセプトの明確化

アプリ開発の手順1
アプリ開発の第一段階として、アプリ開発の目的を明確にしてコンセプトを決めることが挙げられます。

今回は、「主に製造業の方に向けて、VRアプリを活用することで危険を伴う作業の訓練を安全に行うことができると伝える」ことを目的としました。

また、危険な作業を安全に体験できるだけでなく、VR空間で作業を行うことで、作業手順を教える人の人件費や材料費などのコスト削減に繋がります。さらに、人数が多い企業の場合は新人研修などでは講師によって教育内容にムラが出やすいですが、VRであれば一定レベルの教育を安定して提供することができます。

2.資料集め

アプリ開発の手順2
このアプリではアーク溶接の作業を体験することにしたため、Webサイトや動画、通販サイトなどを活用してアーク溶接について調べました。どのような原理で溶接を行なっているか調査し、各機材の使用方法や必要なモデル、動作について確認しました。

現場で活用できる実用的なアプリを開発するためには、実際の作業を正しく理解してVRに落とし込むことが重要であると考えます。

3.サンプル、プロトタイプ作成

アプリ開発の手順3
今回はUnityを使用して開発を進めました。

Unity公式サイトにあるOculusの開発に関するドキュメントより、VRの実装方法やサンプルを確認しながら、今回の制作で必要となる技術や手法について調べ、サンプルやプロトタイプの作成を行いました。

この作業は、アプリ開発で必要になるシステムを把握すると共に、問題となる箇所を事前に知り、解決策を見つけ出すための重要な作業です。

4.モデル制作/アプリ開発

アプリ開発の手順4
事前に集めた資料を参考にblenderを使用して溶接器や仕切板、消化器などのモデルを作成します。また、動きが必要な場合はアニメーションを作成します。アプリ作成では、プロトタイプをベースに各モデルを組込み、形にしていきました。

これらの作業は事前の調査に基づいてアプリ開発に必要な材料を揃え、組み立てていく作業です。

最後に、作成したアプリを実際に使用して細かい修正やアップデートを繰り返します。

まとめ

溶接訓練アプリの内容や開発の流れはご理解いただけたでしょうか?
このアプリケーションの配信は行なっていないため、実際に使って体験してみたい方はお気軽にお問い合わせください。
弊社スタッフがOculus Questを持ってお伺いいたします!

また、溶接以外の工程や作業でVRを活用したい方も大歓迎です。

VRやARを活用した、より効率的で快適な、新しい働き方の実現をサポートをします^^


▼お問い合わせはこちら


AI interface 株式会社RAKUDO、100年後の働き方を創る

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
【株式会社RAKUDO】
下記の事業を中心に行なっている名古屋の企業です。

●エンタメ系や製造業の方に向けたVR/AR/MR開発
●モーショントラッキングのデータ作成サービス
●AI開発が楽になるプラットフォーム「AI interface」

お困りのことがあれば些細なことでもお気軽にご連絡ください。
一緒にアイディアを形にしましょう!
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

AR/VR/MRカテゴリの最新記事