Son yıllarda oldukça sıkça duyduğumuz terimler arasında yer alan sanal gerçeklik, en profesyonel platformlardan en basit şekliyle teknoloji marketlerine kadar hayatımızda yerini almış durumda. Peki sanal (virtual) ve gerçeklik (reality) gibi birbirinin karşıtı iki kelimenin bir araya gelmesiyle oluşan bu uygulamanın arka yüzünde ne var, nasıl çalışır, nerelerde kullanılır ve endüstriyel üretimdeki yeri nedir? 

Giyilebilir teknolojiler gün geçtikçe daha da şaşırtıcı boyutlar almaya başlıyor. Giyilebilir teknoloji artık günlük rutin işlerde kullanılan teknolojik cihazlar anlamına gelmiyor. Günlük hayatta veya internet ortamında teknolojiyle yakından ilgilenen hemen hemen herkesin aşina olduğu oyun platformlarında da giyilebilir teknolojinin faydalarından yararlanılıyor. Platformlarda kişilerin kullandığı sanal gerçeklik gözlüğü, o anda o kişinin kendisini başka bir ortamdaymış gibi hissetmesini sağlıyor.  Peki bu teknoloji nasıl çalışıyor ve böyle bir teknoloji eğlence uygulamalarının dışında endüstriyel üretim alanda nasıl kullanılabilir?

Sanal gerçeklik uygulamaları oldukça uzun süredir kullanılan bir teknoloji ancak son zamanlarda teknolojinin ilerlemesi ve en önemlisi kitlesel tüketicilerin bir VR ekipmanına sahip olması için ödemesi gereken maddi meblağların hızla düşmesi nedeniyle hızlandı. Sanal gerçekliği detaylarıyla anlatmadan önce temel bilgilerle başlayalım. Bir sanal gerçeklik uygulamasını gerçekleyebilmek için 3 temel bileşen gereklidir. Bunlardan ilki bir uygulamayı veya oyunu çalıştırabilecek bilgisayar, konsol veya akıllı telefon. İkinci bileşen ise gözlerin önüne ekranı (Bir akıllı telefon ekranı olabilir) sabitleyen ve muhafaza eden bir kulaklık seti. Son bileşen ise kafa izleme, el izleme, kontroller, ses, cihaz üzerindeki düğmeler veya dokunmatik paneller cihaz kontrol algoritmasında yer alan çeşitli girdiler.

Sanal gerçeklik cihazları genel olarak HMD olarak adlandırılırlar. Bu kısaltma İngilizce’de kafaya monte ekran anlamına gelen “Head Mounted Display” kelimelerinin baş harflerinden oluşmaktadır. Sanal gerçeklik gözlüklerinin donanım amacı, normal bir ekran olan TV veya bilgisayar monitörüyle ilişkilendirilemeyen, sınırsız bir 3 boyutlu nesne görüntüleyebilme kabiliyetine sahip olan bir ortam yaratmak. Sanal gerçeklik uygulamalarında kullanıcı hangi yöne bakarsa baksın yüze monte edilen ekran kullanıcının hareketlerini takip ediyor.

Sanal gerçeklik cihazları her bir göz için bir veya iki ekranla gönderilen iki yayını kullanır. Ayrıca göz ile yayın cihazı arasına yerleştirilen lensler de bulunmaktadır. Bu nedenle sanal gerçeklik cihazları yaygın olarak sanal gerçeklik gözlüğü olarak anılmaktadırlar. Bazı özel durumlarda bu lensler, kullanıcılar arasında değişen göz uyum parametreleriyle birlikte değişebilir. Bu lensler her göz için görüntüye odaklanmayı ve yeniden biçimlendirilmesini sağlar ve 2 boyutu (2D) görüntüye yeni bir bakış açısı kazandırarak kullanıcının dünyayı her zamankinden daha farklı bir şekilde görebileceği stereoskopik bir 3D görüntü oluşturur. 3 boyuta çevrilecek olan görüntünün kullanıcının gözünde tatmin edici bir görüntü oluşturabilmesi için saniyede en az 60 karelik geçişlere sahip olması gerekiyor.

Sanal Gerçeklik ve Endüstri 4.0

Endüstriyel üretim sektörü 18. yüzyıldan bu yana uzun bir yol kat etti. Ve şuan için 4. sanayi devriminin içerisinde yer alan sektörde ileride daha büyük bir evrimsel sıçrama göreceğiz. Yeni üretim teknikleri, çalışma şekilleri, daha verimli yöntemler ve fırsatlar sunan 4. sanayi devriminde gerçekleşen bu ilerlemelerle sanal gerçeklik teknolojisinin birleşmesi, endüstriyel alandaki manzaranın şeklini değiştirecek. Artık sanal gerçeklik sadece eğlence için kullanılan bir teknoloji olmaktan çıkıyor. Endüstriyel üreticiler bu potansiyel uygulamanın geniş bir ihtiyaç aralığını giderebileceğini düşünüyor. Endüstride gerçekleşen bu devrim ilerledikçe sanal gerçeklik uygulamaları ihtiyaçları karşılamak için endüstri alanındaki çalışanların yanında yer alacak.

Dünya çapında milyarlarca makine, sistem ve sensörler birbirleriyle iletişim kurar ve bilgi paylaşır. Endüstri 4.0 geçmişteki sanayi devrimlerini günümüzdeki en yeni teknolojilerle derliyor. Gerçekleşmekte olan sanayi devrimi verileri güvenli bir şekilde analiz edip şirketleri olumlu şekilde etkileyebilecek bilgiler üreterek imalat verimliliğini artırmayı hedefliyor. İnsanların oluşacak bu yeni çalışma koşullarında oynayacakları rol büyük bir tartışma konusu. Şirket yöneticileri insan emeğinin bu yeni teknolojilerde oynayacakları rol hakkında büyük kuşkular barındırmakta. Fakat sektörde kesin olan bir şey var. Endüstriyel üretim sektörü kesinlikle aynı kalmayacak.

Günümüzde artık binlerce fabrika işçisi sanal gerçeklik cihazlarıyla eğitim alıyor. Çünkü VR(Sanal gerçeklik) uygulamaları çalışanlara fabrika işlemlerini doğru bir şekilde simüle ederek sınırsız bir alan sunuyor. Bu uygulama ile lojistik, IT (Bilişim teknolojisi) sistemleri, onarımlar, montaj işlemleri işçilere tamamen ikinci bir şahıstan bağımsız olarak kullanabilecekleri düzeye kadar adım adım öğretiliyor. Buna ek olarak da minimum maliyetler ve öğrenme gelişimindeki hatalar ölçülebiliyor. Özellikle bir fabrika inşa edilirken eğitim fabrikanın fiziki kurulumundan önce başlayabiliyor. Şirketler VR uygulamalarında farklı türde fabrikalar için özelleştirilebilir ve küresel olarak farklı çeşitlere uyarlanabilen eğitim konseptleri geliştiriyorlar. Almanya’nın Münih kentinde bir şirket, beş yıldan fazla süredir internet ve uygulama çözümleri alanında özel sanal gerçeklik uygulamaları geliştiriyor ve danışmanlık yapıyor.

Sanal gerçeklik teknolojisinde uygulamaların çoğu oyun endüstrisi için geliştirilmiş olsa da gerçek dünyadaki uygulamaları da bu ilerlemeden yararlanıyor. Örneğin mimarlık endüstrisinde çoğu firma inşaat projelerinde yapıları göstermek için hala çizimler ve maket modeller kullanıyor. Bu alandaki bir üst model sunum, bir CAD(Bilgisayar destekli tasarım) yazılımıyla yapıları modelleyerek her şeyin bir bilgisayardan veya projektörden görüntülenmesiyle sağlanmaktadır. Günümüzde bu tür sunumların en üst düzeyi sanal gerçeklik uygulamalarıyla gerçekleştirilmekte. VR teknolojisiyle birlikte sayısallaştırılmış yapı modeli yoğun bir dijital ortama taşınarak kullanıcıyla etkileşime geçebiliyor ve kullanıcının gerçek anlamda modele bakabilmesi sağlanıyor.

Sanal gerçeklik teknolojisiyle gelecekte daha da yaygın uygulamaların geliştirilmesi planlanıyor. Kullanıcılar canlı ortamlarda uzaktan işbirliği desteği ile fabrikaların tüm elemanlarını kontrol edebilecek. Bu gelişmeler  aynı zamanda endüstriyel alanların etkileşimli görselleştirilmesine olanak tanıyarak, üretim bozulmadan sorunlara çözüm üretilebilmesini sağlayacak. Bu gelişmelerin bazıları aşağıdaki listede verilmiştir.

• Sanal gerçeklik uygulamaları hemen hemen bütün küresel endüstriyel üreticiler için fuarlarda oldukça yaygın şekilde kullanılacak.
• Şirketler endüstriyel amaçlı uygulamalarda akıllı yeni teknolojiler inşa etmek için sanal gerçeklik uygulamalarını kullanacak.
• Kullanıcılar web tabanlı sistemlerle, fabrikaların fiziksel sistemlerinde bilgi paylaşabilecekler.
• İmalat süreçleri daha esnek bir hal alacak ve ekonomik üretimler için küçük parti boyutlarında üretime izin verilecek. Robotlar ve akıllı ürünler, bu esnekliği sağlamak için kararlar alacak ve birbirleriyle iletişim kuracak.
• Robotik makineleri işleten otomatik lojistik sistemler, kendi üretim ihtiyaçlarına göre ayarlanacak.

VR uygulamalarının en önemli bileşeni görüntüleme deneyimidir. Kullanıcıyı çevreleyen bir görüntü elde etmek için her şeyin 3 boyutlu olarak görüntülenebilmesi gerekmektedir. Bir VR cihazı “flystick” olarak bilinen bir aygıt ile objelerin navigasyonuna ve manipüle edilmesine olanak sağlar.

Günümüzde VR uygulamalarına örnek olarak Malezya’daki Havacılık ve Uzay İnovasyon Merkezi (AMIC) bir HMD (Head Mounted Display) ile entegre edilmiş bir güç duvarı oluşturdu. Sistemde izleme mekanizması olarak 6 adet kızılötesi kamera kullanıldı. Kullanım olarak VR sistemi bir matkabın performansını analiz etmek için 3 boyutlu uzayda koordinatlar üretecek. Bu proje, endüstri sektöründeki uzmanların sistemlerin testinde, doğrulama aşamasında, nitel ve nicel ölçümlerinde kullanması gereken verileri toplayacak.

Bu teknolojiden tam olarak faydalanmaya çalışan AMIC’in bir başka projesi de 3 boyutlu iş yeri katı sanallaştırma ve optimizasyon projesi. AMIC bu projede Malezya’nın önde gelen havacılık şirketlerinden biriyle işbirliği yapıyor. Bu proje, daha önce de belirttiğimiz gibi, mimari açıdan bakıldığında yapım aşamasına başlanılmadan önce bir fabrikanın içerisindeymiş gibi görünmesini sağlayacak. Projeye mühendislik açısından bakıldığında gerçekleştirilecek olan özellik alan optimizasyonu hesaplamasıdır. Sanal gerçeklik (VR) sistemi tüm ekipmanların, mobilyaların ve fabrikaya konulacak her şeyin koordinatlarını ve çevresini yansıtacak. Verilere dayanarak, sistemin alan optimizasyonu için en iyi yerleşim düzeni hesaplanabilecek. Uygulanacak diğer ek özelliklerse fabrikadaki hareket fizibilite etüdü(Örneğin bir forklift yolunun analizi, çarpışma ihtimali vb.), güneşin hareketinden kaynaklı doğal aydınlatmanın simülasyonu gibi özellikler.

Sektörde gerçekleşen ve gerçekleşmesi planlanan uygulamalar göz önüne alındığında sanal gerçeklik teknolojisinin gelecekte endüstriyel üretim alanında yaygın olarak kullanılacağı öngörülüyor. Kitlesel tüketicilerce yaygın bir şekilde kullanılmaya başlanan sanal gerçeklik gözlüklerine gelecekte, fabrika çalışanlarının gözünde de sıkça rastlamak mümkün olacak gibi görünüyor.

Kaynak: www.endustri40.com