Rondetafel 13 2018: 3D en virtual reality

3D en virtual reality: waar begin je en wat levert het op?

In het WCM Delphi-onderzoek naar innovatieprioriteiten in het onderhoud eindigde het onderwerp 3D & VR design op de 14e plaats. Dat was in 2016. Als het onderzoek nu zou plaatsvinden, zou het onderwerp ongetwijfeld op een hogere plek eindigen, zegt Henk Akkermans bij de opening van het rondetafelgesprek over 3D & VR Design.

Uit het WCM-onderzoek komt naar voren dat het toepassen van 3D en virtual reality technieken tijdens de ontwerpfase nuttig kan zijn. Het zou het uitvoeren van het onderhoud in de praktijk kunnen helpen verbeteren. En het zou een manier kunnen zijn om alle technische veranderingen aan een installatie gedurende de levensduur (beter) vast te leggen.

Veertien experts

Tijdens een rondetafelgesprek op 20 september in Mindlabs Tilburg praten veertien experts uit het onderwijs en uit diverse industriële sectoren over het onderwerp. Het gesprek staat onder leiding van WCM-directeur Henk Akkermans. Hij zegt tegen de aanwezigen dat hij vandaag vooral wil horen wat de status is van virtual reality en welke kant we opgaan.

Middel, geen doel

Akkermans noemt virtual reality (VR) en augmentend reality (AR) relatief nieuwe onderwerpen die samen ‘the next big thing’ vormen, na de big data-trend. “Het is een techniek met veel mogelijkheden, het wordt betaalbaar en lost veel van de bestaande problemen op. Bovendien maakt VR het onderhoudsvak aantrekkelijker.” Professor Max Louwerse haakt daar direct op in. “Maar het is een middel, geen doel. Daar gaat het nog vaak mis. Veel bedrijven willen VR of een ‘cave’, maar de eerste vraag moet zijn: wat ga je ermee doen?”

Test

Louwerse is hoogleraar aan Tilburg University en doet onderzoek naar het toepassen van VR, vooral bij trainingen. Louwerse is betrokken bij DAF Technology Lab (DAF-Lab) en Campione. Louwerse: “Een test met proefpersonen die eerst een simulatie op een computer moesten volgen en daarna hetzelfde met een VR-headset moesten doen, leek geen verschil op te leveren. Er was echter wel degelijk een verschil op het moment dat je naar individuele ervaringen keek. Als proefpersonen het gevoel hadden meegenomen te worden in de inhoud, was er een onmiddellijk voordeel voor VR. Met andere woorden, je kunt niet altijd concluderen dat VR beter is voor alle gebruikers, maar je kunt wel voorspellen of VR beter is per gebruiker.”

Meaning geven

Ruud Dullens van BlueTea dat virtuele simulaties bouwt: “Je moet de techniek inderdaad zien als een middel. Het is een IT-systeem dat je moet onderhouden en waar je meaning aan moet geven. Welk probleem los je ermee op? Waarom doe je het? Waar helpt het?” Hij beschrijft een pilot bij een nieuwbouwproject waarbij de bouwers de CAD-tekening real time konden inlezen in VR. “Zo konden we met een VR-bril of smartphone tijdens de bouw kijken waar iets moest komen. De demo toonde direct aan waar het fout ging: de tekening matchte niet.” Een volgende stap is om via de app real time-feedback te geven vanaf de vloer naar engineer.

3D scans

Frank Meeuwssen (Cargill) vertelt dat nieuwe fabrieken al worden ontworpen in 3D, maar dat Cargill nog aan het zoeken is naar verdere toepassing van 3D en VR. Franc Fouchier (Soltegro) vraagt zich af waarom bestaande fabrieken en installaties niet vaker worden ingescand. Meeuwissen antwoordt dat Cargill daarvan nog niet direct de toegevoegde waarde ziet. Volgens Fouchier is de 3D-puntenwolk van de scan eenvoudig te converteren naar een 3D-model. “En tegen relatief lage kosten.” Louwerse benadrukt dat 3D en virtual reality de kinderschoenen zijn ontgroeid en dat een afwachtende houding niet goed is. “Het is verstandig om de techniek zo veel mogelijk te volgen. Probeer het te implementeren, anders is het een verloren race.”

Veel changes

Akkermans vraagt aan Robert Dellemijn van ASML of het bedrijf 3D gebruikt. Dat gebeurt zeker, zegt Dellemijn, vooral voor design reviews en voor trainingsdoeleinden. ASML heeft te maken met een enorme hoeveelheid aan changes. Dellemijn: “De datacorrectheid komt in het gedrang. De kernvraag voor ons is: ‘hoe houd je data goed door de tijd?’.” Het bijhouden van de configuratie in het veld is ook een uitdaging. “Hoe koppel je de informatie daarvan terug?” Roland Grimm van Brabantse Ontwikkelings Maatschappij (BOM): “Het zou mooi zijn als de machine dat zelf terugkoppelt.”

Interactieve VR

Bauke de Boer (Hogeschool Zeeland) vraagt zich af of de enorme hoeveelheden onderhoudsdata wel te matchen zijn met de werkelijkheid. “En als je dat in de werkelijkheid matcht, kan je het dan sluitend krijgen?” Akkermans: “Ook in de werkelijkheid is het niet gesloten. De informatie terugkrijgen is altijd al een probleem geweest. Er is niet één model. Het is nu wel technisch eenvoudiger, maar organisatorisch blijft het moeilijk. Louwerse: “Als je interactieve VR hebt die jouw gedrag meet en dat terugkoppelt naar de VR-presentatie, dan krijg je een heel ander beeld.” De Boer: “En als er een mismatch is, welke van de twee is dan de juiste?”

De werkelijkheid is buiten

Er is consensus aan tafel over het feit dat technische tekeningen van installaties vaak niet up-to-date zijn. ‘De werkelijkheid is buiten’ en niet op papier. “Maar als de tekening niet klopt, waar verlies je dan geld”, vraagt Fouchier. Meeuwissen: “Als je beslissingen neemt op basis van die tekeningen en de werkelijkheid anders blijkt te zijn. Je moet dus telkens vooraf controleren of de informatie klopt. De werkvoorbereider zou eigenlijk de fabriek moeten kunnen zien, door verschillende databronnen samen te voegen tot bruikbare informatie. Hoe? Volgens mij met VR.” Dullens: “Als je data bij elkaar brengt, zodat het meaningful wordt, dan heb je wat.”

Simulatoren

Akkermans vraagt aan Grimm hoe het werkt bij de F-35. Grimm vertelt dat er heel veel datalijnen zijn en dat het koppelen daarvan niet zozeer het probleem is. “Wel de algoritmen, bijvoorbeeld het effect van een zandstorm of hagelstenen op het onderhoud.” Grimm zit VR vooral als simulatiemiddel: hoe gedraagt de machine zich in het veld. Bij de simulatoren op Gate2 wordt nu gewerkt met AR, om de simulatie meer imersive te krijgen. Grimm: “De ene keer is AR en de andere keer VR de beste oplossing.”

Leeropbrengst

Paul van Hegelsom (ROC West-Brabant) vraagt hoe de virtualisatie eruit moet zien voor een positief effect op de leeropbrengst. Dullens: “Het gaat om kosten versus opbrengst. Moet het model 1:1 gelijk zijn aan de werkelijkheid? Dat kost veel rekenkracht. Wij kiezen er vaak voor om wat van de werkelijkheid weg te blijven. Iemand leert het proces, aangevuld met de praktijkkant. Daar het eigen inzicht aan toevoegen, maakt het sterker.” Louwerse: “Vanuit de bedrijfsmatige kant ben ik het daarmee eens. Maar als je het gedrag meeneemt en de simulatie daarop aanpast, versterkt dat de opbrengst.”

Teasers

Het gesprek gaat vervolgens over trainingen en het meten van het succes ervan, de invloed van de leeftijd bij de inzet van VR. De mogelijkheden van digital twins komt aan de orde. En VR kan ook gezien worden als een manier om het onderhoudsvak aantrekkelijker te maken, zegt Meeuwissen: Hij geeft het voorbeeld van de smeermonteur die tegenwoordig lubricant engineer heet en met een tablet die hem van instructies voorziet door de fabriek loopt. “En dan zie je reacties als ‘hé, dat wil ik ook. De gadget maakt het vak ineens sexy.” Louwerse: “Misschien gaat het meer om verandering. Je moet teasers hebben om mensen bereid te laten zijn er naar te kijken. Ook ouderen betrekken in plaats van hen de technologie door de strot te duwen.”

Bewustwording

Na een korte pauze passeren nog wat conclusies en opmerkingen de revue. Paul van Hegelsom (ROC West-Brabant) “Met simulatie kan je studenten bewust maken hoe de machine die ze ontwerpen eruit ziet als hij in de fabriek staat en er onderhoud moet plaatsvinden. Dat mis ik nu en daar moeten we iets mee.” Hij signaleert dat jongere docenten nieuwe technologie makkelijker omarmen dan de oudere garde. “De bewustwording van wat er is en wat er kan, moet omhoog. We hebben alle appratuur in huis, die moeten we aan elkaar knopen en meaningful maken.” De Boer heeft een advies: “Voor het hbo onderwijs en de maakindustrie – het klinkt als een open deur – maak het eenvoudig. En maak het generiek, zodat je bestanden eenvoudig kunt uitwisselen, maar zeker ook de platformen.” Meeuwssen: “Ik vond de discussie over middel en doel heel goed. Hebben we het doel goed in kaart en voldoende focus op de doelgroep?”

Stip op de horizon

Lieke Berns (afstudeerder bij ASML) vraagt hoe je meaning kunt kwantificeren? Dullens: “Meaning is niet aantonen, maar zin geven aan. Op enig moment moet je wel iets aantonen, maar begin gewoon. Innoveren is altijd risicovol. Soms gaat het goed, soms fout. Als je altijd afwacht, gebeurt er niets.” Louwerse: “Mijn antwoord is anders. Kijk niet naar de onmiddellijke toepassing, maar naar de stip op de horizon. Dan wordt het interessant. De investering valt vaak mee. En werk samen met kennisinstellingen bij de implementatievraag. Bedrijven blij, want het kost weinig. Onderwijs blij, want ze kunnen trainingen ontwikkelen.”

Dellemijn: “We zeggen telkens ‘het moet een doel hebben’, maar penicilline had ook geen doel. Interessant is ‘ga wat doen en ontdek’. Wij groeien heel hard, dat is al een uitdaging. Kunnen we daarin wel een stip vinden? Het andere aspect is, kan je VR gebruiken om expertise vast te leggen? Ik zag VR vooral als een manier om informatie te brengen, niet zozeer om het terug te krijgen.”

Louwerse: “Het verhaal doel versus middel is duidelijk. Heel belangrijk is ook om de menselijke kant niet te vergeten. Als je het als middel gebruikt, dan is er vaak te weinig aandacht voor de interactie tussen mensen en techniek. Het is fundamenteel dat je de mechanismen begrijpt. Dat is de angst bij data science, dat je niet begrijpt wat er gebeurt, tussen ‘wat er in gaat’ en ‘wat eruit komt’. Dat is net als de – onterechte – angst bij artificial intelligence: angst uit onwetendheid. Dat gevaar is er ook bij VR.”