Stera Technologies Kaavin tehtaalla robottihitsatun kokoonpanon laadunvarmistukseen tehtiin hankkeen pilottitoteutuksena lisätyn todellisuuden (Augmented Reality) AR-sovellus (Kuva 1). Sovelluksella voidaan tarkistaa mm., että valmistetussa kokoonpanossa on tarvittavat osat kiinnitetty oikeisiin paikoihin, niiden muodot ja reiät ovat työstetty oikein, kappaleen mittasuhteet vastaavat 3D-suunnitelmaa. Nämä mahdollistavat perinteisiä keinoja nopeamman laadunvarmistuksen. Sovellus piirtää CAD 3D-suunnittelumallin tabletin tai puhelimen näytölle ja laitteen kameran kautta voidaan malli asemoida valmiin kokoonpanon päälle vertailun suorittamiseksi. 3D-mallin mittasuhteet voidaan skaalata vastaamaan todellisen kokoonpanon mittasuhteita.

AR-Sovellus mahdollistaa myös kappaleen sisäpuolella olevien kohteiden tarkistamisen, tosin tämä vaatii sen, että kokoonpanossa on aukko mistä voidaan nähdä kokoonpanon sisälle. Vaihtoehtoisesti sovellusta voidaan käyttää tarkistukseen valmistuksen aikana ennen kuin kokoonpanon sisäpuoliset osat jäävät piiloon. Sovellus mahdollistaa minkä tahansa kokoonpanon tai tuotteen, mistä on olemassa 3D-suunnittelumalli, laadunvarmistuksen.

Toteutustapa

Tässä pilottikokeilussa luotiin sovelluksesta tekninen demonstraatio Unity-pelimoottorilla, hyödyntäen sisäänrakennettuja AR-ominaisuuksia, kuten tasojen tunnistaminen. Yksinkertaistettuna sovellus käyttää mobiililaitteen kameraa tunnistamaan tasoja, tässä tapauksessa lattiapintoja, jonka päälle voidaan vapaasti sijoittaa digitaalinen kaksonen (3D-malli vertailtavasta kappaleesta) oikeissa mittasuhteissa. 3D-mallia voidaan vapaasti liikuttaa ja käännellä niin, että oikean maailman kappale ja 3D-malli ovat toistensa kanssa samassa kohdassa. Mobiililaitteelle asennettava sovellus toimii tällä hetkellä Android käyttöjärjestelmässä. Sovellusta on testattu vain uudemmilla Android versioilla (Android 13 – 15, api level 33 – 36). Sovelluksen jatkokehitysversiossa voi olla mielekkäämpää käyttää herätteitä (kuva, QR-koodi tai muu vastaava) kiinteänä osana oikean maailman kappaletta, tämä voi nopeuttaa kappaleiden asemointia toistensa päälle huomattavasti.

Video 1. Video sovelluksen toimintaperiaatteesta.

AR sovellus on kehitetty Savonia ammattikorkeakoulun XR-Centerissä ja testaus suoritettiin Stera Technologies Kaavin tehtaalla todellisessa käyttöympäristössä. Sovelluksen toimintojen havainnollistamiseksi Demonstraatio kuvattiin testikappaleella.

Kokemukset ja kehitysideat

Hankkeen aikana sovelluksesta saatiin testikäyttöön versio, joka havainnollistaa AR-teknologian potentiaalia tällaisessa käyttötarkoituksessa. Savonia-ammattikorkeakoulun konetekniikan opiskelija suunnittelee projektityönään esittelykäyttöön soveltuvan 3D-tulostettavan kokoonpanon. Esittelykäytön lisäksi mallikokoonpanoa voidaan jatkossa hyödyntää AR-sovelluksen toiminnallisuuden kehittämiseen ohjelmointiyön yhteydessä. Sovelluksen lähdekoodi on Savonia-ammattikorkeakoulun käytettävissä esimerkiksi ohjelmoinnin projektitöissä, missä uusia toimintoja voidaan yksitellen lisätä sovellukseen. Hyödyllisiä toimintoja olisivat mm. kohteiden mittaaminen näytöltä kuten Applen iOS käyttöjärjetelmässä on mahdollista. Tämän ominaisuuden osalta mittatarkkuus voi olla haaste mikäli vaatimuksena on millimetri tai sen osat.

Etelä-Savon elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen (Etelä-Savon ELY) rahoittama A90789 Vireo-tutkimushanke (1.9.2023 – 31.10.2025)

---

Kirjoittajat:

Asmo Jakorinne, Kimmo Pakarinen, Ville Heiskanen – Savonia-ammattikorkeakoulu

Jarno Vehviläinen – Stera Technologies

---