O que é computação espacial?
Will Ferrer, Analista de Estratégia Corporativa, co-autor deste post com David Immerman, Analista de Pesquisa Sênior
A pergunta “O que é computação espacial?” entra em jogo à medida que mais e mais empresas industriais procuram transformar digitalmente seus negócios – particularmente aqueles que envolvem trabalhadores da linha de frente e operam no mundo físico, como uma fábrica, depósito ou local de trabalho.
O termo computação espacial foi definido pelo ex-aluno do MIT Media Lab Simon Greenwold em sua tese muito futurista em 2003. No entanto, só recentemente conseguimos tornar sua tese e visão possíveis, devido aos avanços nessas tecnologias: inteligência artificial (IA), câmera sensores e visão computacional que rastreiam ambientes, humanos e objetos, Internet das Coisas (IoT) que monitora e controla produtos e ativos e realidade aumentada (AR) que fornece a interface do usuário humano.
Em seu nível mais alto, a computação espacial é a virtualização de atividades e interações entre máquinas, pessoas, objetos e os ambientes em que ocorrem para permitir e otimizar ações e interações. Em outras palavras, agrega conhecimento de localização relativa, ou seja, localização em relação a outras localizações, para expandir o conceito de ‘computação tradicional’. Por exemplo, um veículo autônomo utiliza GPS, LiDAR, sensores de câmera volumétrica e outras tecnologias para triangular sua localização precisa e medir sua proximidade de objetos no ambiente de condução.
A prevalência da automação, bem como das máquinas trabalhando ao lado dos humanos, está aumentando globalmente. A computação espacial irá desbloquear operações sincronizadas entre esses humanos e máquinas, enquanto trabalham lado a lado. É a melhor maneira de otimizar locais de trabalho inteiros ocupados por humanos e máquinas, incluindo a coordenação do trabalho de cada máquina e trabalhador envolvido no processo.
A computação espacial permite a colaboração coigual entre humanos e máquinas, mas também aprimora cada um individualmente. Descompactaremos os componentes importantes desse conceito, com exemplos existentes e futuros que ilustram seu potencial.
A computação espacial avança em máquinas já inteligentes
Operações automatizadas de armazéns são exemplos de ponta de computação espacial. O “efeito Amazon”, que impulsiona as vendas no comércio eletrônico e a expectativa do consumidor para a entrega no dia seguinte, transformou os armazéns de varejo. Eles devem movimentar mercadorias rapidamente para atender dezenas de milhares de pedidos diários de clientes.
Os Veículos Guiados Autônomos (AGV) nessas operações autônomas estão constantemente processando localização, localização relativa e velocidade. Essas perguntas em tempo real definem onde e em relação ao que é o AGV agora, onde estava recentemente e onde estará a seguir e com que velocidade está se movendo atualmente. A computação espacial neste ambiente 3D dinâmico gerencia e otimiza uma frota de AGVs para atendimento autônomo, utilizando sua localização relativa entre si, proximidade com as mercadorias de destino e pontos de destino para, em última análise, levar o produto certo para o lugar certo da maneira mais eficiente possível.
Um caso de uso não precisa ser tão sofisticado quanto um armazém altamente autônomo para ser considerado computação espacial. Aspiradores inteligentes como o Roombause tecnologias espaciais análogas para navegar em seus espaços de vida.
Capacitando os humanos por meio de capacidades espaciais
As interfaces homem-máquina estão evoluindo para que os trabalhadores participem dessa arena emergente de computação espacial. Por exemplo, como os trabalhadores interagem com os sistemas físicos comuns em ambientes industriais como fábricas, pode ser reforçado com a computação espacial.
Reprogramação de robôs em tempo real
Muitos robôs em uma linha de produção requerem reprogramação quando precisam realizar uma nova tarefa. Esse processo oportuno pode exigir paradas de linha e engenheiros especializados para atualizações de software, criando impactos dispendiosos na configuração da máquina e tempos de troca e outros KPIs de fabricação críticos.
Com a computação espacial, a reprogramação robótica em contexto pode permitir que um operador humano entenda, controle e planeje de forma mais simples seus movimentos para novas tarefas com o mínimo de tempo de inatividade e sem conhecimento especializado de engenharia. Essa programação simples e visual com fluxos lógicos personalizáveis traz os movimentos dos robôs para o campo de visão dos trabalhadores, permitindo potencialmente formas de trabalho mais colaborativas. Isso pode incluir uma operadora móvel designando pontos de passagem para um cobot móvel transportar uma carga pesada em uma fábrica, uma tarefa extenuante e insegura para humanos.
Análise espacial para produtividade da força de trabalho
Fábricas e plantas industriais buscam constantemente otimizar os fluxos de trabalho e movimentos de suas centenas de funcionários. Setenta e um por cento dos fabricantes dizem que os estudos manuais de tempo e movimento são importantes para a otimização dessa força de trabalho, mas 43% não confiam nos dados que produzem.
Aproveitar a análise espacial para a melhoria contínua do processo pode identificar com mais precisão e facilidade os gargalos de trabalho e produção do que os métodos manuais ou em papel. Essa percepção pode ser crítica para reconfigurar a capacidade de produção e os processos de fabricação para melhorar a eficiência da mão de obra, aumentar a segurança e a produtividade e até mesmo introduzir novos produtos no mercado com mais agilidade.
Como podemos ver, AR/MR é a interface de usuário perfeita para se envolver com a computação espacial, porque permite que os humanos visualizem dados no contexto físico. No entanto, é fundamental observar que nem todo AR/MR é computação espacial, porque nem todas as soluções AR/MR utilizam dados de localização.
Pensamentos finais
Esses são alguns entre muitos casos de uso em potencial nos quais a computação espacial gerará valor de negócios em produtos, processos, pessoas e locais de empresas industriais. Com três quartos da força de trabalho global trabalhando na linha de frente e investimentos em instalações e equipamentos que podem envolver bilhões de dólares, a oportunidade de otimizar os processos de negócios é enorme.
Embora ainda seja cedo, a computação espacial entrará em vigor para empresas industriais à medida que as tecnologias capacitadoras como IoT, AR/MR e IA se tornarem mais amplamente adotadas e novas fontes de dados de localização forem capturadas e utilizadas.
A PTC está explorando, inovando e criando ativamente soluções em torno da computação espacial no PTC Reality Lab, nosso grupo de pesquisa dedicado a examinar as próximas tecnologias disruptivas para empresas industriais. Para aqueles que estão prontos para começar hoje, baixe o Vuforia Spatial Toolbox , uma oferta de código aberto que criamos para permitir que desenvolvedores, inovadores e pesquisadores comecem a experimentar a computação espacial em suas próprias empresas.
