Améliorer l'environnement de travail grâce aux outils de réalité étendue (XR), de réalité virtuelle (VR) et d'intelligence artificielle (IA)

Dans tous les secteurs, les développeurs spécialisés dans la réalité étendue (XR) créent des applications sur mesure pour améliorer la manière dont les équipes communiquent, itèrent et se perfectionnent.

Qu'est-ce qui motive la tendance à la XR sur le lieu de travail ?

• XR offre aux équipes pluridisciplinaires de nouvelles façons d'interagir avec les données et de collaborer
• La virtualisation accélère les itérations de conception et permet de réaliser des tests simulés avec un meilleur contrôle
• La réalité étendue (XR) permet de surmonter des difficultés telles que la profondeur contextuelle limitée ou le déplacement physique
• La démocratisation de l'accès aux données 3D cloisonnées peut apporter une valeur ajoutée aux données existantes, souvent coûteuses
• L'entraînement peut être effectué dans des environnements sans risque, avec des indicateurs natifs à des fins d'analyse

Le fait que la création de données 3D devienne de plus en plus abordable est un facteur déterminant de cette évolution. À mesure que les avancées techniques, notamment les caméras multispectrales (pour des indices de couleur plus fidèles) et les émetteurs LiDAR (pour mesurer la distance avec précision), s'intègrent dans le matériel grand public et les appareils mobiles, les entreprises peuvent concevoir à moindre coût et efficacement des versions numériques de lieux, de produits et de systèmes du monde réel afin de donner un coup de pouce au développement d'applications XR concrètes.

Dans la plupart des cas, ces applications sur mesure répondent à des besoins opérationnels urgents, tels que la réduction des coûts ou l'amélioration de l'efficacité opérationnelle. En offrant un langage visuel commun aux équipes interdisciplinaires, les applications XR destinées au monde du travail permettent aux organisations de tirer davantage de valeur des données 3D coûteuses déjà utilisées, par exemple dans la production industrielle, les études architecturales ou la recherche et la conception en interne.

Lorsque les entreprises adoptent la transparence des données et permettent aux développeurs XR d'accéder à ces données et de les manipuler dans des environnements 3D en temps réel, elles se rendent rapidement compte que la véritable valeur de ces données réside dans leur capacité à optimiser le travail humain sans nécessiter d'expertise technique ni de licences coûteuses pour ouvrir des formats de données propriétaires.

Alors que le marché mondial de la XR devrait atteindre une valeur de 1 900 milliards de dollars (USD), les solutions de réalité étendue appliquées au monde du travail ont le potentiel de révolutionner le paysage professionnel. Les applications de réalité étendue (XR) développées à l'aide de technologies 3D en temps réel vont bientôt renforcer le travail humain, marquant ainsi une renaissance du monde du travail comparable à l'avènement de l'informatique personnelle ou à la généralisation des infrastructures cloud. Ce n'est pas un avenir lointain : cela se passe déjà aujourd'hui.

Dans cet e-book, nous ferons la connaissance de développeurs XR qui ont associé des données 3D à des frameworks de développement 3D pour créer des simulations immersives et des outils XR. Une fois déployées sur des plateformes informatiques spatiales commerciales et des appareils mobiles, ces applications enrichissent les connaissances de leur équipe et ouvrent de nouvelles perspectives de collaboration plus fructueuses.

Cas d'utilisation des applications XR

Avant d'entrer dans le vif du sujet, il est important de replacer dans son contexte notre étude de ces équipes de développement innovantes. Qu'est-ce qui les a poussés à investir dans la XR ? On distingue quelques cas d'utilisation généraux :

Collaboration

Certaines équipes XR développent des applications 3D en temps réel pour présenter des démonstrations de conception de produits ou mettre en place un système permettant d'effectuer des inspections à distance d'installations à l'aide d'un Digital Twin. D'autres outils XR spécialisés fournissent des informations visuelles immédiates qui aident les techniciens de terrain à coordonner leurs actions avec leurs chefs d'équipe en temps réel, quelle que soit la distance qui les sépare. Même si leur mise en œuvre peut varier, ce type de solutions résout le problème de la coordination géospatiale et permet d'enrichir les contextes de présentation grâce à des perspectives dynamiques.

Simulation

On ne saurait trop insister sur les avantages de la simulation de situations réelles. Des machines industrielles virtualisées aux outils de suivi des expéditions à l'échelle mondiale, les simulations 3D constituent un puissant complément aux itérations de conception, aux tests de résistance et au triage, en particulier lorsqu'elles s'appuient sur des données en temps réel. Ces solutions sont particulièrement utiles pour optimiser les processus existants et analyser les systèmes qui intègrent de nombreux composants interdépendants.

Formation

Les casques de VR étant désormais plus abordables, de nombreuses entreprises mettent en place des modules de formation en VR qui offrent des environnements peu stressants et sans risque pour l'apprentissage de processus complexes. Selon la mise en œuvre, la formation en VR peut améliorer la mémorisation grâce à des leçons pouvant être répétées, enregistrer l'état d'avancement des modules pour permettre un apprentissage adapté au rythme de chacun, et garantir des normes de compétence uniformes grâce à des outils intégrés de suivi et d'évaluation.

Innovation

Au-delà des cas d'utilisation prévus énumérés ci-dessus, les innovateurs que nous découvrirons dans cet e-book ont trouvé de nouvelles façons de réutiliser et de réinterpréter des données 3D existantes, ce qui se traduit par des retombées positives à tous les niveaux de leurs organisations, y compris des cas d'utilisation totalement inédits.

Les applications XR peuvent générer un retour sur investissement susceptible de changer la donne, grâce à des économies de coûts tangibles, une meilleure maîtrise de la situation et une collaboration plus rapide au sein des équipes. Il est temps de faire la connaissance des innovateurs qui utilisent la plateforme de développement 3D en temps réel de Unity pour concrétiser ces avantages, ainsi que d'autres, souvent inattendus.

Zoom sur le secteur : Équipementier automobile

Innovateur : Volvo Cars

• Cas d'utilisation : Collaboration en matière de conception
• Mise en œuvre : Prototypes virtuels
• Résultats : Réduction des coûts, synergie des processus

Volvo Cars est réputée pour ses systèmes de sécurité de classe mondiale et son engagement en faveur d'une ingénierie de qualité. Afin de coordonner les activités de ses équipes spécialisées, la division Virtual Experiences de Volvo a créé des versions numériques des véhicules et de leurs sous-systèmes, qui ont rapidement trouvé des applications surprenantes dans le cadre de la collaboration en matière de conception, du prototypage et de la validation du comportement.

Pour créer des modèles photoréalistes de leurs véhicules, l'équipe a importé les données CAO existantes utilisées dans la production en usine sur la plateforme 3D en temps réel Unity, en s'appuyant sur les algorithmes de tessellation et de décimation de pointe de Pixyz Studio. Les prototypes virtuels ainsi obtenus ont permis aux différents acteurs issus de disciplines variées de disposer d'un langage commun pour échanger des informations et même valider les comportements des utilisateurs dans le cadre de simulations de conduite entièrement interactives. La solution XR de Volvo a permis à ses ingénieurs de ne plus dépendre de prototypes physiques coûteux et d'accélérer le rythme des itérations sans pour autant compromettre la qualité. À la suite de cette décision, ces mêmes ressources 3D ont joué un rôle déterminant dans la création d'expériences client virtuelles.

Lisez l'étude de cas.

Innovateur : Toyota Motor Corporation

• Cas d'utilisation : Collaboration en matière de conception
• Mise en œuvre : Outil de simulation en réalité augmentée
• Résultats : Une analyse améliorée, une inspection plus rapide

Toyota Motor Corporation a chargé son équipe de développement XR de trouver un moyen de rationaliser le processus d'analyse par dynamique des fluides computationnelle (CFD). Autrefois une tâche ardue, la CFD nécessite de longues inspections physiques des prototypes de véhicules afin de recueillir les mesures nécessaires à l'analyse assistée par ordinateur de leur aérodynamique. Accélérer ce processus pourrait se traduire par une mise sur le marché plus rapide et potentiellement des millions de revenus supplémentaires.

Afin de concrétiser l'engagement de leur marque en faveur du kaizen, ou « amélioration continue », les ingénieurs XR de Toyota ont décidé de tirer parti des capacités de collecte de données de pointe et du cadre de développement 3D intuitif d'Unity pour créer des modules de réalité augmentée avancés destinés à la plateforme HoloLens 2 de Microsoft. Les superpositions de réalité mixte ainsi obtenues simplifient l'analyse CFD grâce à des simulations en temps réel des flux d'air, ce qui permet en fin de compte de réduire la durée des inspections de plusieurs jours à quelques heures. Outre les avantages qu'elles ont apportés aux équipes interdisciplinaires, les ressources 3D créées pour le projet (qui comprenaient plus de 20 000 pièces de véhicule entièrement modélisées) ont ensuite servi de base au développement de configurateurs de produits haute fidélité pour la gamme de luxe Lexus et ont permis d'améliorer la collaboration en matière de conception entre les ingénieurs et les responsables produit.

Pour en savoir plus, consultez notre blog.

Zoom sur le secteur : Expédition et logistique

Innovateur : Travancore Analytics

• Cas d'utilisation : Formation professionnelle
• Mise en œuvre : Module de formation en VR
• Résultats : Réduction des coûts, formation plus rapide

Les chariots élévateurs constituent un outil essentiel dans la logistique de livraison du dernier kilomètre, et les opérateurs doivent être formés conformément aux règles de sécurité afin de réduire au minimum les risques de blessures, d'accidents ou de retards. C'est pourquoi Virtual Forklift s'est associé à Travancore Analytics, une entreprise spécialisée dans la création de solutions numériques sur mesure. L'équipe a conçu des modules de formation en VR robustes pour le HTC Vive, permettant aux stagiaires de piloter des chariots élévateurs et de suivre des cours de formation aux procédures dans un espace virtuel partagé.

En offrant un environnement sans risque pour acquérir et évaluer les compétences de base, Virtual Forklift a réduit le risque d'accidents et de dommages dans les entrepôts, amélioré la satisfaction des apprenants et réduit de 75 % la durée de la formation de certification sur site.

Lisez l'étude de cas.

Innovateur : RH Wallingford

• Cas d'utilisation : Formation professionnelle
• Mise en œuvre : Module de formation en VR
• Résultats : Des ressources allégées, une meilleure qualité de formation

En partenariat avec la Harwich Haven Authority (HHA), les experts en voies navigables de HR Wallingford ont utilisé la technologie de modélisation 3D en temps réel de Unity pour créer des simulateurs de passage sous les ponts, qui permettent aux pilotes de navires en formation de naviguer dans des scénarios réalistes et de faire face à des conditions météorologiques défavorables dans un environnement contrôlé.

Grâce à des simulations avancées de la dynamique des vagues et à des maquettes à l'échelle de ports réels, les simulateurs de ponts du UK Ship Simulation Centre aident également les capitaines de port à analyser le trafic dans les chenaux de navigation et à évaluer les nouveaux navires avant leur première escale à la HHA.

Lisez l'étude de cas.

Zoom sur le secteur : Fabrication industrielle

Innovateur : Bosch Rexroth

• Cas d'utilisation : Présentation du produit
• Mise en œuvre : Salle d'exposition virtuelle
• Résultats : Mise sur le marché rapide, amélioration des taux de conversion commerciale

Bosch Rexroth est l'un des principaux fabricants de technologies d'entraînement et de commande hydrauliques pour les machines industrielles. Compte tenu de la nature hautement spécialisée de leurs produits, les ressources statiques ne permettaient pas de mettre pleinement en valeur leurs fonctionnalités auprès des acheteurs potentiels. C'est pourquoi leur équipe de développement XR a décidé de créer un showroom virtuel dans Unity.

Grâce au module complémentaire Pixyz Studio, ils pouvaient importer rapidement des dizaines de modèles CAO complexes et créer des maillages à tessellation dynamique pour obtenir des modèles 3D entièrement décomposables. Cette solution a permis à l'équipe commerciale de réduire son recours aux démonstrations physiques, en donnant aux commerciaux la possibilité d'organiser des démonstrations virtuelles ponctuelles à l'aide d'un simple casque de VR, sans avoir à inviter les acheteurs potentiels sur place pour voir les grosses machines.

Lisez l'étude de cas.

Innovateur : Cross Compass

• Cas d'utilisation : Simulation industrielle
• Mise en œuvre : Formation en robotique et intelligence artificielle
• Résultats : Itération plus rapide

Les robots industriels sont programmés pour fonctionner avec une précision méticuleuse et produire des résultats fiables. Les récentes avancées en matière d'intelligence artificielle ayant permis de former des systèmes capables de s'auto-corriger, Cross Compass a dû mettre au point une méthode sûre pour intégrer des variables réelles dans l'environnement d'une usine afin de former ses robots industriels dotés d'intelligence artificielle.

Grâce au moteur de développement 3D Unity, Cross Compass a virtualisé l'atelier de production et les robots standard du secteur afin de réaliser des simulations avancées sans risquer d'endommager le matériel ou de mettre en danger le personnel.

Lisez le journal des développeurs.

Zoom sur le secteur : Transport commercial

Innovateur : KLM Royal Dutch Airlines

• Cas d'utilisation : Formation professionnelle
• Mise en œuvre : Modules de formation en VR
• Résultats : Un développement plus rapide, une meilleure qualité de formation

Afin d'assurer la sécurité des 34 millions de passagers transportés chaque année, l'équipe du Centre d'excellence XR de KLM s'est donné pour mission de créer des environnements de formation immersifs permettant aux pilotes de se familiariser avec chaque détail des appareils de la flotte de KLM. Grâce à des caméras haute fidélité, des scanners de profondeur LiDAR et les données CAO fournies par un constructeur aérospatial multinational, les développeurs de KLM ont pu créer rapidement des rendus true de chaque type d'avion de sa flotte.

Ces impressionnants modèles 3D ont permis de mettre rapidement au point des scénarios de formation immersifs grâce auxquels les pilotes pouvaient interagir avec des tableaux de bord réalistes, se familiariser avec de nouveaux appareils et s'entraîner à des procédures complexes dans un cockpit virtuel.

Lisez l'étude de cas.

Innovateur : Autorité aéroportuaire de Vancouver

• Cas d'utilisation : Efficacité opérationnelle
• Mise en œuvre : Digital Twins
• Résultats : Une meilleure compréhension, une gestion optimisée des tâches

Afin de disposer d'une source de données unique pour l'ensemble de ses activités, l'Autorité aéroportuaire de Vancouver a créé une représentation entièrement numérisée de l'aéroport et de ses environs, accessible à toutes les équipes. Afin de recueillir des données sur les vues extérieures, un hélicoptère équipé de caméras haute fidélité et de détecteurs LiDAR a effectué un relevé approfondi de l'aéroport.

Ces données d'imagerie réelles ont ensuite été importées et traitées dans Unity, ce qui a permis de créer de nombreuses perspectives de visualisation, notamment une vue intérieure issue de la CAO afin d'optimiser la disposition des portes. Les responsables aéroportuaires utilisent la vue extérieure pour visualiser en temps réel les données relatives au trafic aérien et aux indicateurs des portes d'embarquement, tandis que les vues intérieures permettent au personnel de générer des ordres de travail spécifiques à chaque zone dans l'ensemble de l'aéroport.

Regardez la vidéo de démonstration.

Avantages des applications XR d'entreprise

Dans chaque profil de développeur, nous avons vu comment une équipe a répondu à un besoin métier et a su tirer parti de la valeur des données 3D pour apporter d'importants avantages à l'organisation. Si vous envisagez d'intégrer la réalité étendue (XR) à votre processus de développement, nous vous recommandons de prendre en compte quelques indicateurs de base pour évaluer le retour sur investissement potentiel :

Réduction des coûts

Les économies réalisées peuvent être mesurées de différentes manières, par exemple par la réduction du nombre d'accidents et de blessures, par une moindre dépendance vis-à-vis des prototypes physiques, ou simplement par un raccourcissement de la Timeline de développement grâce à des phases d'itération simulées. D'autres applications de l'XR (par exemple, les Digital Twins) peuvent permettre de rentabiliser les dépenses grâce à une meilleure compréhension des situations, à une intervention plus rapide lors du triage ou à une réduction des frais de déplacement du personnel clé.

Ressources non grevées

Les environnements virtuels permettent d'éviter ou de réduire la nécessité de se procurer du matériel réel pour chaque session de formation. Que votre personnel soit spécialisé dans les dispositifs médicaux, les avions ou les robots industriels, la formation en VR lui permet de perfectionner ses compétences et de s'exercer à des procédures complexes dans des environnements virtuels, libérant ainsi le matériel réel pour qu'il puisse être utilisé dans le cadre des opérations courantes.

Sécurité renforcée

Les environnements virtuels améliorent la qualité de la formation en éliminant les risques et en permettant aux apprenants de se familiariser au maximum avec des situations réelles avant d'y être confrontés dans leur travail. Cette exposition contrôlée et reproductible à des situations dangereuses protège les personnes contre tout risque de blessure et réduit la responsabilité civile globale de l'entreprise en matière d'accidents du travail.

Prise de décision plus rapide

Le développement 3D en temps réel offre le double avantage d'une analyse concrète et de prévisions pour l'avenir. Les implémentations XR axées sur la conception permettent aux équipes produit de simuler des phénomènes réels afin de tester la dynamique des flux d'air ou de définir des tolérances de référence pour les pièces physiques, tandis qu'une application de surveillance peut convertir les données IoT en visualisations 3D faciles à interpréter, à des fins d'optimisation et de triage.

Libération des données

Le développement 3D en temps réel libère les données CAO, BIM et autres formats 3D des contraintes d'accès fastidieuses, des licences par poste et des lacunes techniques, en créant un vecteur de communication commun entre les équipes interdisciplinaires. Les outils de réalité étendue (XR) permettent aux artistes, aux ingénieurs et aux équipes produit d'itérer et de développer leurs projets en collaboration.

Comment aborder les applications XR

Les principaux développeurs du secteur exploitent pleinement le potentiel de la XR grâce à des solutions immersives destinées à la formation, à la collaboration et à la simulation industrielle. Pour déterminer si les applications de réalité étendue (XR) pourraient être utiles à votre organisation, nous vous recommandons de tenir compte de certains éléments et de suivre les bonnes pratiques suivantes :

Analyser des données 3D

De nombreuses entreprises ne disposent toujours pas d'une équipe dédiée à la conception 3D. Si vous évaluez l'intérêt des applications XR pour votre cas d'utilisation, vous devriez d'abord déterminer si votre entreprise dispose d'un scénario utilisateur suffisamment convaincant pour justifier la formation de vos ingénieurs ou le recrutement de développeurs 3D. Profitez de nos ressources d'apprentissage en ligne pour découvrir comment Unity Industry s'intègre à votre flux de travail.

Répondre aux difficultés rencontrées

Si votre entreprise utilise actuellement des données 3D exclusivement pour la fabrication ou la production, il y a de fortes chances que leur potentiel n'ait pas été pleinement exploité. Mais avant de vous lancer dans un projet visant à libérer vos données 3D, il est important d'évaluer leur valeur potentielle par rapport à d'autres facteurs, tels que :

• Qui est actuellement chargé de la gestion des données 3D au sein de votre organisation ?
• Qui a accès à ces données, et cet accès a-t-il été restreint pour des raisons de sécurité ou de conformité ?
• Les données sont-elles stockées dans des formats propriétaires ?
• Les parties prenantes ont-elles besoin d'une licence coûteuse ou de compétences techniques pour utiliser et exploiter ces données ?

Ces questions devraient vous aider à déterminer si une solution de réalité étendue (XR) pourrait être utile à votre organisation.

Commencez modestement, visez haut

N'essayez pas de faire le tour du monde. Commencez modestement et réfléchissez à la manière dont la XR pourrait répondre à des problèmes concrets au sein de votre organisation. Même si vous êtes déjà en mesure d'envisager des cas d'utilisation de deuxième ordre pour une application XR, il est préférable de s'en tenir à une conception axée sur un MVP bien défini.

Plus vos ressources sont fiables – et plus vous vous efforcez de tirer pleinement parti de vos données –, plus vous avez de chances d'améliorer l'efficacité opérationnelle de votre organisation.

Estimer le retour sur investissement

Les personnes souhaitant promouvoir les solutions XR au sein de leur organisation devraient évaluer le retour sur investissement potentiel à l'aide des exemples présentés tout au long de ce document. La virtualisation s'accompagne-t-elle de réductions de coûts explicites ou implicites (par exemple, une durée de formation réduite, moins de prototypes, un développement plus rapide, une diminution des déplacements des employés ou une réduction de la responsabilité) ?

Même si votre solution doit être conçue dans une optique de progrès progressif, il est également utile, à ce stade, d'envisager les avantages à long terme. Les visualisations de données accessibles pourraient-elles s'avérer utiles dans les supports marketing et commerciaux, ou jouer un rôle central dans une expérience client interactive au point de vente ?

Optez pour des frameworks indépendants de la plateforme

Pour éviter les problèmes lorsque les fabricants de matériel mettent à jour ou modifient leurs plateformes, il est important de concevoir à l'aide d'un cadre de développement 3D qui simplifie le processus de Deployment sur plusieurs plateformes en évitant la dépendance vis-à-vis d'un fournisseur. Lorsque vous choisissez une pile technologique, privilégiez les solutions logicielles qui vous permettent de définir des configurations de Deployment spécifiques dans divers environnements d'exécution.

À propos d'Unity Industry

Unity Industry associe les outils 3D en temps réel et les pipelines de rendu dynamiques de l'éditeur Unity à des capacités de collecte de données de pointe et à un accompagnement continu dans le cadre du programme Industry Success, afin de faciliter votre transformation numérique. Le plugin Pixyz fourni est capable d'analyser plus de 70 types de fichiers, notamment des fichiers CAO et BIM, et propose des options de tessellation dynamique et de réduction du nombre de polygones qui facilitent le développement d'applications XR à partir de données 3D.

Les clients de Unity choisissent Unity Industry pour réaliser des économies, atteindre l'excellence et améliorer la manière dont les équipes pluridisciplinaires accèdent aux données 3D.