Augmented reality in de logistiek

Stel je voor dat er in een magazijn pijlen staan die je naar de gewenste picking locatie leiden. En dat die pijlen zich nadien aanpassen aan de volgende locatie. Dat is wat augmented reality mogelijk maakt, een technologie die verder bouwt op de mogelijkheden van smart glasses. Het klinkt misschien allemaal nog wat futuristisch maar intussen zijn er al wel een aantal bedrijven die met de technologie al een serieuze productiviteitswinst boeken.

De Gentse start-up Evolar heeft intussen al drie klanten die met de technologie werken en een zestal andere bedrijven die pilots uitvoeren.

Bij ons bezoek aan Evolar legt zaakvoerder Dirk Matheussen 12 ID markers op tafel. Dat zijn eenvoudige tweedimensionale codes die gebruikt worden in projecten met smart glasses omdat ze door een visiesysteem snel herkend kunnen worden. De markers vormen een matrix van 4 op 3 en zouden vakken in de rekken van een magazijn kunnen zijn. Zelf krijg ik een Vuzix headset op mijn hoofd en er wordt een barcode gescand van een product dat ik in een van de 12 vakken moet plaatsen.

Het resultaat is behoorlijk indrukwekkend. Op het beeldscherm in de Vuzix headset zie ik een real-time beeld van de ingebouwde camera, waardoor ik hetzelfde zicht heb als wanneer ik geen headset zou hebben. Maar aan dat beeld wordt extra informatie toegevoegd. Het systeem herkent alle ID markers en tekent op elk van hen een pijltje dat me naar de marker wijst op het vak dat ik moet hebben. Die marker is geaccentueerd met een groen vinkje.

Vanop afstand of heel dichtbij met slechts één of een paar markers in beeld, het systeem wijst me heel intuïtief de weg naar het juiste vak. Eens ik daar ben aangekomen, druk ik op OK op de bijhorende smart watch om de uitvoering van mijn opdracht te bevestigen. De headset vraagt daarop een volgende opdracht aan het WMS systeem waarna de pijlen in beeld zich automatisch aanpassen om naar de nieuwe locatie te wijzen.

Factory of the Future

De applicatie die dit allemaal mogelijk maakt heet Smart Pick en werd ontwikkeld door Dirk Matheussen, in nauwe samenwerking met Vuzix, fabrikant van de headsets.

Matheussen werkte destijds als consultant voor Biobakkerij De Trog, dat zijn logistieke activiteiten wou optimaliseren. Het was de periode waarin Google regelmatig in het nieuws kwam met Google Glass, de bril die augmented reality naar het grote publiek zou brengen.

“Ik zag in de techologie een mogelijkheid om handenvrij te picken”, zegt Dirk Matheussen. “Medewerkers in het magazijn kunnen via de bril informatie krijgen over wat ze moeten doen. De ingebouwde camera registreert waar ze zijn. De bril van Google bleek echter niet robuust genoeg voor dergelijke toepassingen. Zo zijn we bij Vuzix terechtgekomen, een fabrikant die zich direct op industriële toepassingen gefocust heeft.”

Het project bij Biobakkerij De Trog is intussen al een aantal jaren operationeel. Het gebruik van smart glasses was destijds een absolute primeur die erkend werd met een award van het vakblad Industrie Technisch Management. De bakkerij werd eerder dit jaar ook bekroond met een Factory of the Future award.

Headset en smart watch

Een van de voordelen van vision picking is dat de technologie relatief eenvoudig te implementeren is. De headset communiceert met een warehouse management systeem (WMS) via web services – een technologie die in de meeste WMS-systemen beschikbaar is. De bril kan via die service een volgend commando opvragen en feedback terugzenden, bijvoorbeeld als de operator een stockbreuk vaststelt.

Verder dienen alle magazijnlocaties uitgerust te worden met ID markers. Dat is een hele klus, maar verschilt in wezen niet van het aanbrengen van de controlegetallen of barcodes die in andere picking concepten gebruikt worden. Om gebruik te maken van augmented reality moet de bril ook inzicht krijgen in de locatie van de markers zodat het pijlen kan aanbrengen die de juiste richting aanwijzen. Daarvoor is er een speciaal bestand dat de magazijnlocaties in matrix vorm bevat.

Dirk Matheussen: “De bril communiceert via Bluetooth met een smart watch. Dat is de meest efficiënte methode gebleken om een gebruiker input te laten geven aan een systeem. Dat kan het bevestigen van een opdracht zijn, maar ook bijvoorbeeld het melden van een stockbreuk. Indien men producten wil scannen kan de bril ook gekoppeld worden aan een kleine scanner die om de vinger van de gebruiker zit. Zo blijft het hele systeem handenvrij.”

Display op headset of pet

We hebben in dit artikel al een aantal keren over smart glasses en brillen gesproken, maar die term is niet meer terecht.

“De Smart Glasses van Google was een bril, maar die was niet stevig genoeg. Vuzix heeft dit opgelost door een unit te maken die op een veiligheidsbril geplaatst kon worden”, zegt Dirk Matheussen. “We hebben echter geleerd dat een bril niet het ideale concept is. De bril wordt vrij zwaar en veel gebruikers vinden het onaangenaam. Daarom hebben we een headset ontwikkeld, wat eigenlijk het binnenste van een helm is, waarop de unit met de display en camera gemonteerd wordt. We hebben hetzelfde gedaan met een pet, wat heel comfortabel is om te dragen. Aan de headset of pet zit een flexibele beugel die de gebruiker kan aanpassen om het display juist te positioneren. Het concept is nog steeds dat van smart glasses, maar een bril komt er niet meer aan te pas.”

Als we over smart glasses spreken, gaat het overigens over een aantal technologieën die bij de diverse fabrikanten verschillend zijn.

Objecten in 3D

In de Google Glass kijkt de gebruiker door een prisma. Dat is een dik blokje glas waarin een schuin breukvlak zit waarop via de zijkant informatie geprojecteerd wordt. De gebruiker kijkt dwars door het breukvlak naar de realiteit om zich heen en ziet tegelijk de info die op het breukvlak geprojecteerd wordt.

Bij Vuzix kijkt de gebruiker met één oog naar een display waarop de realiteit te zien is zoals die in real-time door de ingebouwde camera gefilmd wordt. In dat beeld wordt door de software bijkomende informatie getoond. Dat kan tekst zijn, bijvoorbeeld een magazijnlocatie, maar het kunnen ook andere visualisaties zijn, zoals bijvoorbeeld de pijltjes die in de augmented reality toepassing in het beeld op de markers getekend worden.

Epson heeft intussen ook smart glasses op de markt gebracht. Hun systeem is analoog aan dat van Google, maar in plaats van een prisma voor één oog, gaat het om een bril met twee dikke glazen zodat beide ogen een beeld met toegevoegde info kunnen krijgen.

Dat maakt echte augmented reality mogelijk omdat virtuele objecten in 3D in het gezichtsveld van de gebruiker geplaatst kunnen worden. Een dergelijke toepassing vergt echter ook veel rekenkracht, en de technologie is gewoonweg nog niet voldoende ontwikkeld voor gebruik in professionele toepassingen.

Productiviteitswinst

Evolar heeft intussen drie klanten die in de praktijk met de technologie werken, waarbij in een van de toepassingen gesorteerd wordt in plaats van te picken. In principe komt dit op hetzelfde neer, maar de productiviteitswinst is er nog groter omdat een heel intensieve activiteit is.

“Voor picken bedraagt de productiviteitswinst rond de 25%, wanneer men overstapt van papieren lijsten naar deze technologie”, zegt Dirk Matheussen. “Het is iets sneller dan voice picking, en vooral veel goedkoper. Studies wijzen uit dat mensen zich snel aanpassen aan de technologie, al moet gezegd dat er ook mensen zijn die het niet comfortabel vinden om iets op het hoofd te hebben. De beperkte autonomie van de batterij is ook een nadeel, al kan dit wel opgelost worden met power packs die mee op de headsets geplaatst kunnen worden of bijvoorbeeld aan een riem gedragen kunnen worden.”

Verwacht wordt dat de technologie de komende jaren nog performanter zal worden door een betere beeldherkenning. Om snel te werken is het scannen van barcodes met de camera bijvoorbeeld nog niet echt mogelijk. Daarom wordt gewerkt met de ID markers die de camera wel snel kan herkennen. In de toekomst is het echter niet ondenkbaar dat het systeem via de camera kan volgen wat een medewerker doet zodat het systeem zelf kan zien wanneer een opdracht uitgevoerd is en of er geen fouten gemaakt zijn. De productiviteitswinst zal dan nog groter zijn.

© Productivity.be, 15/02/2016, Tekst: Erwin Vanvuchelen, Foto: Dirk Matheussen, Evolar