De voordelen onderzoeken van industriële toepassing van 5G op slimme apparaten

Hyperconnectiviteit is een belangrijk kenmerk van de vierde industriële revolutie. Connectiviteit is een cruciale voorwaarde voor veel innovatieve technologieën die de fabriek van de toekomst vormgeven, zoals IoT, augmented reality en edge computing. Activiteiten zoals voorspellend onderhoud en digital twinning zijn immers afhankelijk van de near-realtime uitwisseling van gegevens. 5G-communicatie is hiervoor een uitstekend middel, vanwege de veel hogere bandbreedte, grotere capaciteit en lagere latency dan oudere communicatiesystemen en -protocollen.

Met de groeiende beschikbaarheid van 5G-internet begint ook de industrie de voordelen ervan te onderzoeken. Een bekende opkomende technologie in de industrie is augmented reality (AR). AR voegt visueel digitale informatie of content toe aan de realtime omgeving van de gebruiker van het AR-device. In industriële toepassingen kan dit worden gebruikt voor het weergeven van bedieningsinstructies voor machines, bijvoorbeeld voor hulp op afstand, trainingen of onboarding van werknemers. Daarvoor zijn een slim apparaat en een stabiel datacommunicatiemiddel nodig.

Om de voor- en nadelen van het gebruik van 5G in augmented reality-toepassingen te onderzoeken, is het 5GXR-projectconsortium gevormd. Het AMP-gesubsidieerde project wordt uitgevoerd door Total Reality en het FIP-AM@UT. Total Reality is een onder andere in Enschede gevestigd bedrijf, dat industriële en operationele bedrijfsprocessen effectiever wil maken met behulp van Extended Reality (XR) oplossingen. Ze doen dit bijvoorbeeld door realtime informatie op de fabrieksvloer te visualiseren via XR.

Het 5GXR-project is geïnitieerd om de bruikbaarheid van 5G als communicatiebasis voor een realtime XR use case in een productiescenario te beoordelen. De use case zal gaan over stap-voor-stap werkinstructies door middel van XR met een tablet, als technology demonstrator voor de combinatie van 5G en XR. De resultaten zullen worden gevalideerd om een applicatie te ontwikkelen die aan andere productiebedrijven kan worden gedemonstreerd.

Industriepartner

AANPAK

Het 5GXR-project maakt gebruik van een praktische validatiemethode om het potentieel van 5G voor realtime XR-toepassingen voor productie te beoordelen. Er wordt gebruikgemaakt van het “Wire Cutter”-scenario, waarbij operators stapsgewijze onderhoudsinstructies ontvangen via XR op tablets. Een van de belangrijkste kenmerken is de integratie van sensorgegevens van de machine met AR-visuals om gebruikers dynamisch te begeleiden.

Bij de validatie worden de efficiëntie- en foutpercentages van op XR gebaseerde instructies vergeleken met die van traditionele handleidingen. Een combinatie van technische metingen en feedback van gebruikers evalueert de signaalstabiliteit (RSRP, RSSI), doorvoer, bruikbaarheid en latency. Tools zoals de ILC Viewer en Editor van Total Reality worden aangepast aan
de 5G-mogelijkheden. Het doel van de resultaten is om een schaalbare, interactieve XR-oplossing te laten zien die wordt aangedreven door 5G en de industriële levensvatbaarheid ervan aantoont.

RESULTAAT

In het 5GXR-project werd met succes de haalbaarheid en impact van de integratie van 5G-connectiviteit met XR-toepassingen (Extended Reality) in een productieomgeving geëvalueerd. Door middel van de validatie van de use case “Wire Cutter” beoordeelde het project de belangrijkste prestatiegegevens, waaronder taakefficiëntie, netwerkstabiliteit en gebruikerservaring. De bevindingen bieden inzicht in de potentiële voordelen en beperkingen van het gebruik van 5G voor industriële XR-toepassingen.

• De XR-app verminderde de tijd die voor onervaren operators nodig was om taken te voltooien met 24% in vergelijking met traditionele handleidingen
• Deelnemers gaven de voorkeur aan de XR app vanwege de begeleiding en interactiviteit. Tijdens de validatietaken
werden geen fouten geregistreerd
• De signaalkwaliteit bleef stabiel op de hele fabrieksvloer zonder extra antennes
• De netwerkdoorvoer was 60-80 Mbps, wat onder het optimale niveau lag. Verder testen met verschillende configuraties wordt aanbevolen
• De XR-app heeft het vertrouwen van de gebruiker vergroot en het leren versneld, vooral voor minder ervaren werknemers

Dit project is mogelijk gemaakt door de Regio Deal, ondersteund door de Provincie Overijssel en de Rijksoverheid.

VOOR MEER INFORMATIE OVER 5GXR, NEEM GERUST CONTACT OP MET

Barry te Dorsthorst

Barry te Dorsthorst

Research Engineer

Sarah Schmitt

Research Fellow