Bruikbaarheidsaspecten van een Mixed Reality-oplossing evalueren voor meeslepende analyses in Industry 4.0-scenario's

Het uitvoeren van data-analyse met slimme bril heeft enorm potentieel in de context van Industrie 4.0, aangezien de gegevens direct op de locatie van de machine kunnen worden geanalyseerd. Met behulp van slimme bril kan de operator gegevens analyseren terwijl de handen vrij blijven voor onderhoudswerkzaamheden. Voer het experiment uit in een ruimte die is uitgerust met een desktopcomputer en Mixed Reality Smart Glasses.

Vraag de deelnemer om een huidgeleidingsmeetapparaat aan te trekken en laat de deelnemer vijf minuten rusten om een baseline stressniveau te meten. Informeer vervolgens de deelnemer dat het experiment 40 tot 50 minuten zal duren en vraag de deelnemer om een State-Trait Anxiety Inventory-vragenlijst in te vullen om de waargenomen stress tijdens het experiment te meten. Om een test voor mentale rotatie uit te voeren, laat de deelnemer voor de desktopcomputer zitten en informeer de deelnemer dat ze objecten met verschillende posities in een gesimuleerde 3D-ruimte moeten identificeren die op elkaar lijken.

Informeer de deelnemer dat slechts twee van de vijf getoonde objecten op elkaar zullen lijken en dat ze twee minuten hebben om zeven taken te voltooien. Om een evaluatie van ruimtelijk geluidsvermogen uit te voeren, leg uit aan de deelnemer dat er zes geluiden worden afgespeeld gedurende 13 seconden per geluid en dat de deelnemer de richting moet detecteren waaruit de geluiden komen. Om een evaluatie van de vaardigheid voor het detecteren van uitzonderingen uit te voeren, laat de deelnemer de Mixed Reality Smart Glasses dragen en leg uit dat er acht uitzonderingen moeten worden gevonden binnen de wereld die is gecreëerd voor de Mixed Reality Smart Glasses.

Leg uit aan de deelnemer dat een uitzondering een rood gemarkeerd punt is binnen een groep witte punten die groen wordt wanneer ze het detecteren door hun blik te richten. Leg verder uit dat niet alleen visuele hulp wordt geboden, maar dat ook omgevingsgeluidssignalen worden opgenomen om de uitzonderingen te helpen lokaliseren. Informeer vervolgens de deelnemer dat de benodigde tijd voor elke taak, de lengte van het lopen en hun uiteindelijke bewegingspositie in relatie tot hun startpositie zullen worden geregistreerd.

Om een evaluatie van de vaardigheid voor clusterherkenning uit te voeren, leg uit aan de deelnemer dat ze zes clusters moeten lokaliseren binnen de wereld die is gecreëerd met de gebruikte Mixed Reality Smart Glasses, met nadruk dat de deelnemers overlappende clusters moeten onderscheiden door met behulp van spraakopdrachten rond de clusters te navigeren. Nadat alle zes clusters zijn gelokaliseerd, laat de deelnemer aan de computer zitten zonder de slimme bril en leg uit dat dezelfde soort clusters nu moeten worden gedetecteerd binnen de computersoftware. Aan het einde van de desktopevaluatie vraag de deelnemer om een nieuwe State-Trait Anxiety Inventory-vragenlijst in te vullen, een zelf ontwikkelde vragenlijst om subjectief feedback te verzamelen en een demografische vragenlijst.

Verwijder het huidgeleidingsmeetapparaat van de deelnemers en bedank de deelnemer voor deelname. In deze representatieve analyse vertoonden lage en hoge prestaties geen verschillen in hun baselinevariabelen, hoewel de lage prestaties een hoger percentage vrouwelijke deelnemers hadden dan hoge prestaties en hoge prestaties jonger waren dan lage prestaties. Voor de taak voor clusterherkenning vertoonden lage en hoge prestaties geen significant verschil tussen de 2D-applicatie en 3D-benadering.

Voor de taak voor het detecteren van uitzonderingen waren hoge prestaties significant sneller dan lage prestaties en vereisten een kortere loopafstand om de taken op te lossen. Inderdaad, de BoundingBox-, Pathlength-, PathVariance-, PathMean-, AngleVariance- en AngleMean-waarden namen significant toe van taak tot taak. Hoewel de geregistreerde tijd weinig verandering vertoonde van taak tot taak met behulp van de Mixed Reality Smart Glasses.

Op basis van de ruimtelijke geluiden waren de deelnemers in het geval van het detecteren van uitzonderingen sneller in staat om de taken op te lossen dan zonder het gebruik van ruimtelijke geluiden. Opmerkelijk is dat de State-Trait Anxiety Inventory-scores geen significante verschillen vertoonden tussen de beoordelingen vóór en na de taak. Bovendien werden kleine maar significant snellere clusterherkenningstijden waargenomen wanneer deelnemers de Mixed Reality Smart Glasses gebruikten in vergelijking met die waargenomen wanneer de deelnemers de desktopcomputer gebruikten.

Aangezien het filteren van experts in dit nieuwe domein essentieel is, hebben we veel voortests opgenomen. Hoewel we de methoden in de neutrale ruimte hebben getest, zou het interessant zijn om echte machine-instructeurs in de fabriekomgeving hun gegevens te zien analyseren.