Realtà aumentata, virtuale e mista: tipologie, trend, applicazioni e vantaggi delle tecnologie immersive per l’industria

Dal training alla formazione sul campo, dallo sviluppo collaborativo di prodotti e impianti fino agli interventi di manutenzione da remoto: sono sempre di più i contesti dove l’utilizzo delle tecnologie immersive – cioè realtà aumentata, virtuale e mista – genera un vantaggio per le imprese manifatturiere.

Il mercato è cresciuto notevolmente negli ultimi anni, spinto dal moltiplicarsi dei progetti mirati a tradurre in applicazioni reali i vantaggi di queste tecnologie e, secondo un rapporto di McKinsey, arriverà a raggiungere un valore di 1,2 trilioni di dollari entro il 2035, con un tasso annuo di crescita composto del 24%.

Prima di approfondire le applicazioni e i vantaggi delle tecnologie immersive nell’industria, vediamo come si classificano queste tecnologie e quali sono le differenze.

Realtà aumentata, virtuale e mista: definizione e differenze

Quando si parla del tema si utilizza spesso il termine “extended reality” (o XR, realtà estesa), che fa riferimento a tutte le tecnologie immersive, vale a dire la realtà virtuale (VR, o Virtual Reality), la realtà aumentata (AR o Augumented Reality) e la realtà mista (MR, o Mixed Reality).

Queste tecnologie si differenziano tra loro sia per il tipo di esperienza offerta all’utente (più o meno immersiva) che per il tipo di tecnologie (hardware e software) necessarie ad accedere all’esperienza.

Nello specifico, la realtà virtuale è un’esperienza digitale completamente immersiva in cui mondi virtuali riprodotti con la grafica computerizzata sostituiscono il mondo reale.

L’utente, in questo caso, utilizza un dispositivo (un visore VR) per accedere all’esperienza e interagire con il mondo virtuale, perdendo completamente l’interazione con la realtà fisica.

Proprio per questo, diversi visori VR già forniscono agli utenti la possibilità di delineare, attraverso dei comandi touch, un’area di interazione nel mondo fisico e integrano sistemi di controllo che avvertono l’utente quando si sta muovendo al di fuori dell’area “sicura”.

La realtà aumentata (AR) è invece un’esperienza parzialmente immersiva in cui gli utenti interagiscono direttamente con una sovrapposizione 3D sulla realtà esterna in tempo reale. Si tratta di una tecnologia che arricchisce il mondo reale con dettagli digitali come immagini, testi e animazioni. Gli utenti possono accedere all’esperienza attraverso occhiali AR o tramite schermi, tablet e smartphone.

Nella realtà mista, anche chiamata realtà ibrida, gli oggetti digitali e quelli del mondo reale coesistono e possono interagire tra loro in tempo reale. Potrebbe anche essere definita una tipologia di realtà aumentata più immersiva grazie all’inclusione di elementi di realtà virtuale e richiede, pertanto, maggiore potenza di elaborazione rispetto alla VR o all’AR.  L’utente accede all’esperienza attraverso una cuffia MR.

Tecnologie immersive, le applicazioni nella manifattura

Ad oggi, le soluzioni di realtà immersiva utilizzate dalle imprese ricadono sotto quattro principali campi di applicazione:

  • formazione e certificazione delle competenze
  • progettazione e sviluppo dei prodotti
  • soluzioni per il miglioramento della consapevolezza situazionale
  • applicazioni B2C

Formazione e assessment delle competenze

La realtà virtuale, in particolare, ha permesso di sviluppare soluzioni rivolte alla formazione dei lavoratori che consentono di simulare in un ambiente totalmente sicuro la formazione sul campo.

Queste tipologie di apprendimento apportano un grande valore aggiuto alle aziende, poiché permettono di formare gli operatori in contesti che ricreano le condizioni della realtà fisica, ma che sono prive di fattori di rischio.

Si tratta di forme di apprendimento particolarmente rilevanti per quei lavoratori che operano in contesti difficili o pericolosi, o in quei contesti dove un errore può avere serie ripercussioni sulla qualità della produzione – ad esempio nelle camere bianche, ma anche nelle linee produttive, dove un errore nell’utilizzo di un macchinario potrebbe risultare in un fermo della produzione– o mettere a rischio la sicurezza dell’operatore stesso.

Grazie alla possibilità di familiarizzare con il contesto e con gli strumenti con cui l’operatore lavorerà nella realtà fisica e di apprendere anche sbagliando, ma senza timori di ripercussioni di qualsiasi tipo, questo tipo di apprendimento risulta più efficace nel costruire le competenze necessarie allo svolgimento delle attività.

Le tecnologie immersive possono aiutare anche a valutare le competenze possedute dalla forza lavoro o anche nella selezione dei canditati utilizzando, ad esempio, la stessa infrastruttura (come modelli 3D, regole di procedura) per testare le conoscenze, le abilità e le capacità della forza lavoro in materia di sicurezza ed efficienza e per individuare ulteriori esigenze di formazione.

Progettazione e sviluppo

Ad oggi già diverse aziende utilizzano i gemelli digitali per velocizzare le fasi di progettazione e sviluppo dei prodotti, grazie a una collaborazione da remoto migliorata e semplificata e alla possibilità di svolgere test e simulazioni nella realtà virtuale che consente di tagliere i tempi e i costi associati a queste fasi.

L’applicazione delle tecnologie immersive permetterà di migliorare ulteriormente le fasi di progettazione e sviluppo sia di ambienti fisici (impianti, cantieri, case, ecc.) – consentendo l’esplorazione virtuale dello spazio che i sta progettando – che di prodotti (aeromobili, auto, satelliti ecc.), consentendo una prototipazione più semplice e veloce.

Ma non solo, perché le tecnologie immersive trovano impiego anche nella simulazione dei processi consentendo, a partire dai dati, di simulare virtualmente il processo valutando così strategie di ottimizzazione e “immettendolo” nella produzione solamente quando si è raggiunto il risultato desiderato.

Situational awareness

Grazie alla realtà estesa, inoltre, è possibile migliorare la “situational awareness”, ovvero una conoscenza migliorata del contesto grazie alla sovrapposizione della visualizzazione dei dati.

Per capire meglio questo aspetto si può fare un esempio concreto di applicazione nella manifattura, dove AR e VR consentono gli operatori della manutenzione di effettuare visite virtuali, o di avere a disposizione nel layer virtuale dati inerenti alle aree che necessitano di manutenzione e/o suggerimenti per gli interventi. 

Vantaggi significativi anche per la gestione di infrastrutture critiche (ad esempio nel campo dell’energia elettrica, gas naturale gas e servizi di pubblica utilità), soprattutto in quegli ambiti complessi o dove non è possibile visualizzare l’infrastruttura perché sotterranea. In questi contesti, la realtà aumentata può fornire le informazioni necessarie agli operatori per valutare le condizioni del’infrastruttura e facilitare gli inteventi.

Applicazioni B2C

Per quanto riguarda le applicazioni B2C, le più diffuse riguardano la possibilità di partecipare ad eventi virtuali (come conferenze, ma anche gruppi di lavoro o sessioni di training) in modalità immersiva grazie a visori VR e piattaforme del Metaverso.

Anche l’utilizzo di showroom virtuali sta iniziando a coinvolgere sempre più aziende del manifatturiero. Due casi recenti riguardano Würth Italia (azienda che opera nella distribuzione di prodotti e sistemi per il fissaggio e il montaggio a livello nazionale), che ha introdotto il primo Metaverso Enterprise nelle proprie attività di vendita, sia online sia tradizionali.

Il Metaverso Enterprise di Würth Italia.

Altro esempio riguarda il Consorzio del Prosciutto San Daniele, che ha sviluppato un portale online che funge da laboratorio digitale e raccoglitore di contenuti multimediali che, attraverso la totale immersione nel metaverso, permette di esplorare il mondo del Prosciutto di San Daniele DOP.

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Il Metaverso del Consorzio San Daniele.

Il coinvolgimento dei clienti in esperienze immersive, inoltre, può offrire alle aziende interessanti opportunità per sviluppare nuovi prodotti e servizi.

I trend di impatto a medio e lungo termine

Secondo McKinsey sia per quanto riguarda l’AR che la VR le applicazioni enterprise esistenti presentano diversi limiti: l’AR, nello specifico, esiste ancora nella forma di “proof of concept” con poche applicazioni concrete per le aziende e sono ancora poche le applicazioni VR rivolte alle aziende che consentono un’esperienza davvero immersiva, poiché esistono ancora esistono pochi mondi “Metaverse Ready”.

In diversi casi, gli avatar virtuali utilizzati sono manipolati attraverso periferiche esterne, riducendo così l’immersitirà dell’esperienza. Nel medio periodo (3-10 anni), tuttavia, si potranno già registrare significativi avanzamenti, con applicazioni di AR per le aziende che consentiranno agli elementi di AR di interagire in modo più fluido con l’ambiente fisico e con casi d’uso anche al di fuori di ambienti e applicazioni programmate.

In questo arco temporale, inoltre, la VR sarà disponibile su scala (grazie anche alla riduzione del costo dell’hardware necessario) e fornirà esperienze immersive migliorate grazie a un controllo dell’avatar facilitato dai sensori (body sensors) che tracciano il movimento dell’utente.

Nel lungo periodo (oltre i 10 anni), McKinsey prevede che queste tecnologie raggiungeranno una maturità tale da consentire una continua interazione tra realtà fisica e virtuale. Per allora, saranno numerose le applicazioni di AR, dove lo “strato” digitale sarà in grado di interagire con il mondo reale senza soluzione di continuità, mentre i sensori indossati dagli utenti permetteranno di “migliorare” la realtà con oggetti digitali.

Per quanto riguarda la realtà virtuale, il perfezionamento dei mondi virtuali, dei body sensor, delle tute e dei guanti aptici, permetterà all’utente di sperimentare le esperienze virtuali come nel mondo fisico.

Per quanto riguarda le applicazioni per l’industria, l’impatto maggiore – stima McKinsey – si avrà in quei settori dove vi è una minore percentuale di “lavori da scrivania”, che sono ad oggi i settori che trainano gli sviluppi tecnologici e le applicazioni.

In particolare, le tecnologie immersive avranno un elevato impatto nei settori:

  • manifatturiero, dove si stima che 427 milioni di lavoratori vedranno le proprie mansioni cambiare grazie all’uso di queste tecnologie
  • delle costruzioni, con 256 milioni di lavoratori coinvolti
  • del trasporto e della logistica

Esperienze virtuali davvero immersive, i sensori e le tecnologie abilitanti

Per arrivare agli avanzamenti tecnologici necessari affinché AR e VR possano concretizzare tutto il loro potenziale, spiega McKinsey, occorrerà ancora attendere 8-10 anni.

In primo luogo, si dovrà lavorare ai tanti dispositivi hardware che saranno necessari a supportare queste esperienze, non solo dal punto di vista economico (il prezzo minimo per un buon visore VR si aggira intorno ai 500 euro), sia per quanto riguarda ergonomia, peso, durata della batteria ecc.

Ma non si tratta unicamente di visori, ma di una serie diversificata di sensori e input necessari a tracciare il movimento dell’utente nella realtà fisica per permettergli poi di interagire nel virtuale, come:

  • sensori “on-body”, ovvero strumenti per tracciare e identificare gli utenti e gli oggetti che li circondano per riflettere accuratamente il movimenti dei loro arti e gli oggetti fisici che li circondano nel mondo virtuale (ad esempio, dispositivi palmari o nascosti negli indossabili)
  • sensori “off-body”, che consentono di ricreare con maggiore precisione elementi del mondo fisico in spazi virtuali con applicazioni consumer come la Nintendo Wii o applicazioni enterprise come l’hardware per la mappatura spaziale
  • dispositivi aptici (ad esempio, guanti o giubbotti aptici) trasmettono all’utente il senso del tatto con vibrazioni per potenziare le esperienze virtuali
  • ologrammi e video volumetrici diffondono la luce attraverso più fronti d’onda per visualizzare rappresentazioni tridimensionali di alta qualità che possono essere viste senza l’uso di cuffie (ad esempio, Microsoft Mesh o Google Project Starline)
  • EMG (elettromiografia), una tecnologia neurologica che rileva e registra l’attività elettrica dei muscoli per controllare il movimento e manipolare gli oggetti negli spazi virtuali e viene utilizzata nei dispositivi indossabili per aumentare i dispositivi headset AR/VR
  • sistema microelettromeccanico (MEMS), che utilizza onde ultrasoniche a mezz’aria per consentire agli utenti di provare esperienze tattili tattili, senza l’ausilio di dispositivi indossabili

Si tratta quindi di un sistema molto diversificato di sensori e input, il cui mercato dovrà crescere di 10 o 20 volte affinché si possa arrivare agli scenari di lungo termine previsti dal report di McKinsey.

Sicurezza e controllo dei dati: i nodi da sciogliere per stimolare lo sviluppo del mercato

Diversi passi avanti (sia dal punto tecnologico che di riduzione dei costi) dovranno quindi essere fatti sul fronte dell’hardware necessario ad accedere a queste esperienze virtuali e per rendere davvero immersive.

Tuttavia, questi non sono gli unici fattori di incertezza che secondo McKinsey rischiano di ostacolare l’evoluzione del mercato delle tecnologie immersive e le applicazioni per le aziende.

In primo luogo, trattandosi di applicazioni che sono ancora in una fase iniziale, è difficile prevedere se l’espansione del mercato avverà unicamente in determinati segmenti oppure se i fornitori di tecnologie si rivolgeranno al mercato di massa.

Vi sono poi le preoccupazioni legate alla sicurezza e alla governance dei dati. L’esposizione a vulnerabilità di sicurezza complesse deve essere mitigata, poiché le tipiche applicazioni AR/VR richiedono l’accesso a molte tecnologie (ad esempio, smartphone, sensori corporei, occhiali) e possono essere collegate con account di social media e applicazioni esterne.

Le principali aziende di VR, infatti, utilizzano già i cookie per memorizzare i dati, raccogliendo anche informazioni sulla posizione, sul tipo di browser e di dispositivo e sull’indirizzo IP. Inoltre, le comunicazioni con gli altri utenti negli ambienti VR vengono memorizzate e i dati aggregati vengono condivisi con terze parti e utilizzati per personalizzare i prodotti a fini di marketing.

L’adozione dipenderà anche dalla fiducia che i fornitori di queste tecnologie e applicazioni sapranno suscitare negli end-user, rispondendo alle preoccupazioni legate alla capacità dell’utente di controllare quali dati vengono raccolti e come vengono elaborati o condivisi con terze parti.

© RIPRODUZIONE RISERVATA

Michelle Crisantemi

Giornalista bilingue laureata presso la Kingston University di Londra. Da sempre appassionata di politica internazionale, ho vissuto, lavorato e studiato in Spagna, Regno Unito e Belgio, dove ho avuto diverse esperienze nella gestione di redazioni multimediali e nella correzione di contenuti per il Web. Nel 2018 ho lavorato come addetta stampa presso il Parlamento europeo, occupandomi di diritti umani e affari esteri. Rientrata in Italia nel 2019, ora scrivo prevalentemente di tecnologia e innovazione.

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