La realtà virtuale alle soglie di una svolta importante

Da alcuni anni sia la realtà virtuale (VR) sia la sua sorella maggiore, la realtà aumentata (AR), godono dello status di prossima grande innovazione. Nel settore dei videogiochi, naturalmente, ma a poco a poco anche in reparto. Mentre entrambe le tecnologie si stanno conquistando lentamente ma inesorabilmente un posto nei più diversi settori industriali e nella sanità, sembra solo una questione di tempo prima che anche il grande mercato dei consumatori imbocchi la strada virtuale.

VR e AR in cifre

• In un recente rapporto, il colosso della consulenza PwC stima che AR e VR potrebbero generare 1.500 miliardi di dollari di valore economico a livello mondiale entro il 2030.
• Solo negli Stati Uniti e nel Regno Unito si prevedono nei prossimi dieci anni

824.000 nuovi posti di lavoro grazie ad AR e VR.

• In Europa, nel periodo 2015-2019, erano attive in totale 748 nuove start-up nel campo di AR e VR. Hanno raccolto complessivamente 2 miliardi di euro di capitale di investimento.

Il problema è ben noto a chi frequenta assiduamente Ikea: in negozio, quel divano o quella libreria non solo sembrano molto moderni e alla moda, ma a quel prezzo sarebbe un peccato non prenderli. Poi, una volta a casa, subentra rapidamente la disillusione: l'abbinamento tra il divano e la sala da pranzo classica non si rivela un grande successo. E la libreria risulta un po' troppo grande per la camera della figlia. Per evitare scelte di stile e di arredamento del tutto sbagliate, Ikea punta da tempo su una tecnologia all'avanguardia.

Grazie all'app Place potete verificare voi stessi con lo smartphone come starebbe il nuovo tavolo o divano a casa vostra. Scansionate il soggiorno o la camera da letto, scegliete il nuovo mobile dal catalogo virtuale e infine lo collocate virtualmente nella stanza. Place è un esempio molto accessibile di ciò che è in grado di fare l'AR, o augmented reality : letteralmente, aggiungere qualcosa alla realtà. L'app consente persino di regolare luci e ombre perché l'immagine appaia il più realistica possibile. L'AR è un'immagine dal vivo, diretta o indiretta, della realtà a cui un'applicazione software aggiunge ogni tipo di elemento. Nella virtual reality (VR), invece, l'utente è completamente scollegato dalla realtà e, come spettatore, gli viene presentata una nuova realtà digitale tramite un visore VR.

Cinque anni fa Johan Smeyers è stato tra i fondatori di Arkite, pioniere della augmented reality con sede presso C-Mine. La sua azienda conta oggi una ventina di dipendenti e sta sviluppando un'applicazione AR rivolta principalmente alle aziende manifatturiere. Secondo Arkite, grazie al loro Human Interface Mate (HIM), gli addetti nei più diversi ambienti produttivi possono eseguire azioni complesse con una sicurezza e una precisione vicine a quelle di un robot. A questo scopo, sopra la postazione di lavoro viene sospesa una sorta di box di proiezione intelligente pieno di sensori. Questo proietta ogni fase del processo produttivo sul tavolo di lavoro e sul prodotto stesso, mentre uno schermo fornisce un supporto aggiuntivo all'operatore, da “Ora prendete la chiave 17” a “Ora rimettete a posto quel cacciavite”. Ogni volta che l'operatore esegue correttamente una determinata fase del processo, il sistema la registra e la approva. Semplificando, si potrebbe dire che lo HIM è una versione sofisticata del manuale cartaceo o del tablet con le istruzioni, sempre più diffuso nelle aziende manifatturiere. “Questi sistemi classici funzionano perfettamente se, come operatore, dovete realizzare sempre lo stesso prodotto, o al massimo alcune sue varianti, con un numero di azioni relativamente limitato e poco variabile”, spiega Smeyers. “La situazione cambia completamente, però, se dovete realizzare decine di varianti e quindi consultare continuamente il manuale cartaceo o scorrere le pagine su uno di quei tablet. Questo comporta una perdita di efficienza: leggere qualcosa o scorrere una pagina non aggiunge alcun valore al prodotto.

Se invece l'AR può aiutare un operatore a fare la cosa giusta al momento giusto grazie alle informazioni giuste, evitando anche gli errori, si migliorano sia la qualità del lavoro sia il comfort dell'operatore. È lì che abbiamo visto uno spazio di mercato per la augmented reality.”

“Se l'AR consente a un operatore di fare la cosa giusta al momento giusto, grazie alle informazioni giuste, si migliorano la qualità del lavoro e il comfort degli addetti.

Il fattore umano

Negli ultimi 20 anni Johan Smeyers ha maturato esperienza in ambienti produttivi molto diversi. In questo periodo ha constatato che l'automazione sempre più spinta ha sistematicamente aumentato la qualità e l'efficienza di molti processi produttivi. Allo stesso tempo, però, ha visto anche che l'interazione tra i dipendenti da un lato e l'avanzare dell'automazione dall'altro non è sempre facile da gestire. “Perché siamo esseri umani, e quindi capita regolarmente di saltare una fase di un processo o di eseguire un'azione in modo errato o di non eseguirla affatto. Di conseguenza, la qualità o la precisione del prodotto finale non sempre corrispondono alle aspettative. E comunque la si guardi, nonostante la forte attenzione all'automazione, alla digitalizzazione e a sistemi autonomi sempre più intelligenti, il fattore umano continua a svolgere un ruolo chiave nel processo produttivo.

Nella maggior parte dei sistemi produttivi resta ancora determinante.”

Una seconda tendenza in forte sviluppo, che ha un impatto importante anche sulle aziende produttive di tutti i settori, è quella della personalizzazione. Sempre più prodotti cosiddetti di massa diventano sempre più differenziati e persino personalizzati. Un buon esempio di questo è

ad esempio la vasta industria automobilistica: per ogni modello di un'auto moderna esistono oggi decine di varianti leggermente diverse. Dal punto di vista del marketing questo offre alle aziende opportunità quasi senza precedenti, ma per il reparto produzione una personalizzazione così ampia è spesso un vero incubo. Il compito degli operatori diventa molto più complesso e il rischio di sbagli o errori aumenta di conseguenza. “Infine, ma non meno importante, le aziende produttive si trovano sempre più spesso di fronte alla domanda su come integrare al meglio i propri dipendenti nel sistema produttivo. Qui ci sono due grandi tendenze. Da un lato, alcune aziende scelgono di automatizzare il più possibile tutti i propri processi, ad esempio tramite la robotica. Escludono così il più possibile il fattore umano, sperando in questo modo di ridurre il rischio di errori.

Dall'altro lato ci sono le aziende che preferiscono puntare sulla autonomation: dare ai propri dipendenti l'autonomia e i mezzi per lavorare in modo più efficiente e con una qualità maggiore. La augmented reality può offrire un grande valore aggiunto in questo ambito”, afferma. “La nostra tecnologia aiuta le aziende a lavorare in modo più rapido, efficiente ed ergonomico. Ed è un esempio perfetto di ciò che la augmented reality è in grado di fare: arricchisce la realtà con informazioni che possono offrire valore aggiunto in quel momento, su misura per un caso d'uso specifico.”

Lo HIM di Arkite proietta tutte le informazioni rilevanti sul tavolo di lavoro di una postazione, ma esistono anche molte altre soluzioni AR in grado di aumentare produttività ed efficienza. Le più note sono forse gli holosense e i cosiddetti smart glasses. Questi occhiali o visori fanno sì che chi li indossa riceva informazioni aggiuntive in base a ciò che sta vedendo in quel momento. Ad esempio, per un addetto al prelievo si può disegnare una freccia verso l'oggetto che deve prendere dalle scaffalature in quel momento e in quel punto preciso. Quando l'operatore gira la testa, la freccia si sposta con lui e continua a indicare l'oggetto in questione. “Non si tratta solo delle informazioni giuste al momento giusto, ma anche della giusta quantità di informazioni. Parecchie aziende cercano di risolvere un problema in produzione con un eccesso di ingegnerizzazione”, spiega Smeyers. “Ma a un operatore questo non interessa: ha bisogno di ricevere solo le informazioni che gli servono in quella specifica fase di un processo produttivo. Se qualcosa va storto e l'addetto prende il componente sbagliato o usa l'utensile sbagliato, viene anche avvisato immediatamente. Questa interazione preprogrammata digitalmente è anch'essa una parte essenziale dell'AR.”

“Parecchie aziende cercano di risolvere un problema con un eccesso di ingegnerizzazione. Ma a un operatore questo non interessa.”

BIM

“Se qualche anno fa aveste proposto di introdurre gli occhiali VR come strumento in un determinato ramo dell'industria, vi avrebbero senza dubbio preso per pazzi. Negli ultimi anni, però, la popolarità di ogni tipo di applicazione VR è cresciuta così tanto, soprattutto all'estero, che vediamo un interesse crescente anche in Belgio”, afferma Ellen Vandenbruwaene. Lavora come project manager presso DAE Research, il gruppo di ricerca del corso di laurea Digital Arts and Entertainment della Howest University. Tra le altre cose, studia in che misura le tecnologie oggi già ampiamente utilizzate nell'industria dei videogiochi possano essere impiegate anche per numerose altre applicazioni.

“L'industria alimentare e quella manifatturiera, ad esempio, sono molto curiose delle possibilità offerte da questa nuova tecnologia. E vediamo anche un interesse crescente da parte del settore delle costruzioni, in particolare da progettisti e architetti.”

Per un settore come l'industria alimentare, il potenziale delle applicazioni VR riguarda soprattutto la sicurezza e la formazione. “Da un lato, questo settore lavora con macchinari sempre più tecnologici, mentre dall'altro c'è un turnover del personale relativamente elevato e una quota considerevole di lavoro flessibile. È ovviamente molto antieconomico dover fermare l'apparato produttivo con poco preavviso per formare le persone, e la formazione in VR offre un'ottima alternativa. Allo stesso tempo, un primo contatto virtuale con il reparto e con determinati macchinari è ideale anche per separare il grano dal loglio: è davvero la persona giusta al posto giusto?”

Nel settore delle costruzioni, la tecnologia VR si sta affermando sempre più come strumento ideale per ottimizzare la collaborazione tra le diverse parti coinvolte, dagli architetti agli appaltatori fino ai direttori di cantiere. Particolarmente diffuso in questo ambito è il modello BIM (Building Information Model). Mentre con un progetto tradizionale non si sa mai esattamente come apparirà un'opera, il BIM fornisce in anticipo un'immagine virtuale perfetta di un edificio. A tal fine, il modello si basa su disegni 3D che offrono una buona visione d'insieme, ma va molto oltre. Contiene infatti anche metadati e diversi livelli di informazione che possono essere facilmente consultati da tutte le parti del processo costruttivo, sia in parallelo sia in cantiere. Ad esempio, il BIM può fornire informazioni sulla posizione esatta di un cavo o di una condotta tecnica, permettere di sperimentare materiali diversi o offrire una migliore comprensione del consumo energetico o del costo di determinate tecniche. “Gli occhiali AR o gli hololens sono quindi un possibile strumento per visualizzare questi modelli BIM.”

Ganci di traino

È quindi evidente che questo tipo di applicazioni AR sarà adottato soprattutto dai produttori di applicazioni piuttosto complesse o da prodotti e aziende che commercializzano un numero particolarmente elevato di varianti dello stesso prodotto. “Se invece un operatore deve produrre qualcosa per cui deve eseguire solo venti fasi diverse in una manciata di varianti, non vedo immediatamente un business case”, spiega Smeyers. “In un caso del genere, si può benissimo lavorare, ad esempio, con un tablet.” Esistono però anche esempi di prodotti relativamente semplici o di processi produttivi molto ripetitivi in cui l'AR viene effettivamente utilizzata. Non perché il prodotto in sé sia così complicato, ma perché un piccolo errore nel processo produttivo può avere conseguenze di vasta portata, per cui l'uso dell'AR può offrire un grande valore aggiunto. “Uno dei nostri clienti, ad esempio, è un produttore olandese di ganci di traino per autovetture. Bisogna sapere che quasi per ogni nuovo modello che arriva sul mercato occorre sviluppare anche un nuovo kit con gancio di traino. Molti componenti sono ovviamente gli stessi, ma il prodotto finale è sempre leggermente diverso da quello di un'altra marca o di un altro modello. Un diverso sistema di montaggio, qualche vite diversa, e così via. Se si commettono errori, si perde molto tempo in telefonate, nuove spedizioni e così via. In questo caso specifico non si tratta tanto di evitare l'errore umano durante la produzione in sé, quanto del valore aggiunto che si crea a valle se si riesce a evitare questi errori con l'aiuto dell'AR.”

Se l'AR riesce a creare un valore economico aggiuntivo per gli operatori dell'industria manifatturiera, questo avrà ovviamente un impatto positivo sull'efficienza dei costi di un'azienda. E allora sorge subito la domanda se, a lungo termine, non sia più redditizio investire in applicazioni AR in grado di aumentare in modo significativo la produttività dei singoli addetti, anziché investire in automazione e robotizzazione. Partendo dalla constatazione che un'automazione spinta comporta rapidamente costi di centinaia di migliaia o milioni di euro. Oppure dalla consapevolezza che alcuni prodotti diventano obsoleti così rapidamente che per il produttore è semplicemente impossibile installare una catena produttiva completamente automatizzata, perché dopo pochi anni dovrebbe essere di nuovo ammodernata. Oppure perché la tendenza globale verso una produzione più personalizzata nei settori più diversi rende spesso l'automazione molto più difficile.

“Un grande vantaggio del nostro prodotto è che funziona completamente senza contatto: non devo indossare guanti o braccialetti speciali, né occhiali. In termini di ergonomia in un ambiente produttivo, è un grande vantaggio.”

Eppure, nel 2021, né l'AR né la VR sono davvero diffuse nelle aziende. Molte aziende stanno già sperimentando i cosiddetti smart wearable. “Non da ultimo perché la tecnologia AR più adatta può variare molto da un'applicazione all'altra”, sottolinea Smeyers. “Un grande vantaggio del nostro prodotto, ad esempio, è che funziona completamente senza contatto: non devo indossare guanti o braccialetti speciali, né occhiali. Considerando l'ergonomia di un operatore in un ambiente produttivo, che deve lavorare otto ore al giorno con questa applicazione AR, si tratta quindi di un grande vantaggio. Naturalmente la situazione è completamente diversa se si utilizza l'AR per supportare, ad esempio, tecnici di manutenzione che devono effettuare riparazioni presso i clienti. In quel caso individuano un determinato problema, contattano la propria azienda e ricevono assistenza da remoto, ad esempio tramite i loro smart glasses. In un caso del genere, quegli occhiali o un hololens possono essere la soluzione AR perfetta.”

Hololens

Per complicare ulteriormente le cose, ad AR e VR si è recentemente aggiunta la MR: la mixed reality. “La VR in sé è una tecnologia abbastanza ben definita”, spiega Ellen Vandenbruwaene. Basta un computer, un visore VR e qualche metro quadrato.

Grazie alla VR, l'utente può essere collocato in qualsiasi ambiente e situazione senza ricevere input dal mondo reale. In teoria si può proiettare intorno a sé praticamente qualsiasi cosa, per quanto futuristica. La realtà, infatti, non serve. L'AR, invece, aggiunge un livello in più a quella realtà e per questo si presta maggiormente ad applicazioni molto specifiche e legate al contesto nelle aziende. Ma va ammesso che la distinzione non è sempre così semplice, e molte aziende che vogliono salire su questo treno faticano a orientarsi. Noi stessi facciamo più o meno questa distinzione: la VR si presta perfettamente a insegnare qualcosa di nuovo ai dipendenti o a fornire formazione, ed è anche molto adatta, ad esempio, a visualizzare situazioni di pericolo. Il Ministero della Difesa, ad esempio, utilizza molto la VR perché deve addestrare il proprio personale a situazioni che si presenteranno nella realtà.

Naturalmente la realtà non può mai essere simulata completamente. L'AR, invece, si presta meglio a determinate forme di automazione o a facilitare determinate routine. La scelta tra le due applicazioni è spesso difficile. La combinazione di entrambe, cioè la MR, non è ancora davvero scontata, ma con il tempo le vedo convergere gradualmente. L'esempio più concreto oggi è proprio l'hololens, con cui si proietta effettivamente qualcosa nell'ambiente reale. È diverso da una normale applicazione AR che si visualizza sempre con uno 'strumento' come uno smartphone o un tablet. Un hololens consente un'interazione molto più fluida: ci si muove, si interagisce con ciò che si vede realmente intorno a sé attraverso quegli occhiali. A lungo termine vedo enormi possibilità in ambito aziendale. Questa tecnologia consente infatti, ad esempio, di registrare ogni tipo di azione in modo molto naturale e accessibile, tramite occhiali ad alta tecnologia, e di scansionare i prodotti. Il valore aggiunto può essere ancora relativamente ridotto per gli operatori che devono eseguire tutte quelle azioni, ma è molto maggiore per la linea di produzione che sta dietro di loro. È infatti possibile un controllo molto maggiore, per cui il margine di errore sarà nettamente inferiore. Oggi per un paio di occhiali MR di alta qualità si pagano in media ancora circa 4.000 euro. “È molto di più di quanto si paga per gli occhiali VR: un set VR cosiddetto stand alone , per il quale non serve più un computer, è disponibile a partire da 350 euro. Ma a lungo termine personalmente vedo molto più potenziale per l'AR”, prosegue.

Il numero uno di Apple, Tim Cook, ha descritto una volta l'enorme potenziale dell'AR in questi termini: “L'AR sarà importante quanto fare tre pasti al giorno.” Cook è naturalmente un appassionato di tecnologia, ma è anche un esperto di marketing molto abile. Chiunque si sia mai perso nel mondo virtuale di Pokémon Go può quindi immaginare facilmente il potenziale di marketing della augmented reality. Il colosso svedese dell'arredamento citato in precedenza ne è una prova evidente, ma in teoria le possibilità sono più o meno infinite: per quasi ogni prodotto immaginabile si potrebbe arricchire l'esperienza aggiungendo un livello virtuale di informazioni in determinati punti o momenti. Le case automobilistiche lo fanno già proiettando la velocità o altre informazioni rilevanti sul parabrezza tramite un cosiddetto 'head-up display'. In questo caso si tratta ancora di un'applicazione puramente funzionale che andrà a vantaggio soprattutto della sicurezza, ma a lungo termine il vostro concessionario potrebbe benissimo allestire uno showroom virtuale accanto alla foto del vostro modello preferito, dove ammirare l'auto da tutte le angolazioni. Ora che quasi tutti girano costantemente con uno smartphone in tasca, utilizzarla è diventato estremamente semplice. È anche il principale vantaggio dell'AR rispetto alla VR, per la quale serve ancora un paio di occhiali VR piuttosto vistosi.

“L'AR ha molto da offrire al mercato dei consumatori, soprattutto dal punto di vista visivo, ora che quasi tutti hanno uno smartphone. Siamo alle soglie di una svolta importante in questo campo.

Per il momento, naturalmente, le cose non procedono così spedite, ma secondo Vandenbruwaene questo dipende in tutto e per tutto dai tempi di adozione dell'industria. “Prima i diversi settori devono diventare pienamente consapevoli delle possibilità offerte da AR e VR. Solo allora ci si può aspettare un passaggio verso applicazioni più ampie per i consumatori. Il settore automotive è senza dubbio un precursore in questo senso, perché le grandi case automobilistiche utilizzano già in modo molto intensivo AR e VR nella loro catena produttiva. Inoltre dispongono anche dei budget per sperimentare ulteriormente questa tecnologia. Soprattutto dal punto di vista visivo, l'AR ha molto da offrire al mercato dei consumatori. Credo che siamo ora alle soglie di una svolta importante in questo campo.

Terapia riabilitativa

Poiché la VR, a differenza dell'AR, è programmabile al cento per cento e quindi virtuale, questa tecnologia sta già acquisendo importanza negli ambienti in cui controllo e sicurezza sono prioritari. Il settore sanitario ne è un esempio perfetto e il numero di nuove applicazioni VR sta crescendo rapidamente. Immaginate: avete un problema al collo o alla schiena e il medico vi prescrive come programma di riabilitazione un certo numero di sedute con gli occhiali VR. Viene riprodotto un video in cui dovete svolgere alcuni giochi con una sorta di bastone in un ambiente completamente virtuale. Ad esempio: abbattere il maggior numero possibile di palloncini che scendono roteando entro un certo margine di tempo. Successivamente non solo viene calcolato e confrontato il vostro punteggio, ma il programma misura anche, ad esempio, l'angolo esatto con cui riuscite a muovere il braccio o la velocità con cui eseguite determinati movimenti. La start-up israeliana XRHealth, tra le altre, da alcuni anni apre la strada con alcune promettenti applicazioni personalizzate per medici e ospedali. Il fondatore dell'azienda ha un solido passato nell'esercito israeliano, dove ha prestato servizio per anni come pilota di caccia. A un certo punto ha dovuto smettere di volare perché soffriva di un dolore persistente a una vertebra cervicale. Gli è stato quindi prescritto un programma di riabilitazione nell'esercito, ma trovava estremamente frustrante non avere alcuna visibilità sui progressi che stava facendo. Come chiunque altro in un caso simile, doveva completare ogni giorno un programma di esercizi obbligatorio con il fisioterapista, ma riceveva pochissime informazioni concrete sull'evoluzione del suo stato di salute. Questo gli ha dato l'idea di cercare una tecnologia che potesse aiutarlo sia a completare con maggiore costanza il programma di esercizi sia a rendere più misurabili i suoi progressi fisici. Il suo background e le sue conoscenze da pilota di caccia lo hanno portato rapidamente al potenziale della virtual reality.

Più di quattro anni dopo, la start-up israeliana ha sviluppato una piattaforma molto più ampia, che si rivolge a diverse tecnologie VR molto differenti.

applicazioni nel più ampio settore sanitario. “La terapia riabilitativa è una di queste, ma la VR può essere utilizzata anche, ad esempio, per misurare le capacità cognitive, o il loro declino, dei pazienti”, spiega Tal Arbel, head of data di XRHealth. “Per farlo, li inseriamo in un ambiente VR e facciamo svolgere loro ogni tipo di attività, in cui misuriamo e confrontiamo i tempi di reazione. Pensate alle persone con demenza a esordio precoce. In entrambi gli ambiti, i giochi VR ci permettono di raccogliere dati molto precisi e strutturati, cosa molto più difficile se si fanno svolgere esercizi a casa o ci si limita a monitorare le persone in ambiente ospedaliero. La VR è molto più accessibile a un gruppo di pazienti molto più ampio. Potete fare gli esercizi a casa, nel vostro ambiente familiare, ma anche le persone in sedia a rotelle possono accedere a determinati programmi di riabilitazione. E per i pazienti ricoverati in ospedale da settimane, è un piacevole diversivo essere catapultati per un'ora in un bell'ambiente VR soleggiato prima dell'allenamento quotidiano.”

Un altro ambito della sanità in cui si prevede che la VR sarà molto utile è la gestione del dolore. “Se qui e ora vi immergo in un ambiente VR affascinante, pieno di bei colori, immagini e suoni piacevoli, distolgo anche la vostra attenzione dal dolore che potreste provare in quel momento”, spiega Arbel. “A Boston, ad esempio, sono stati condotti studi clinici con pazienti che devono sottoporsi a un intervento chirurgico alla mano. Oggi ricevono un anestetico che, in teoria, elimina il dolore dal gomito in giù. Tuttavia, di solito sono ancora molto ansiosi durante il trattamento, tanto che spesso devono essere sottoposti ad anestesia totale. Questo costa molto tempo e denaro. Tramite la VR possono essere portati in anticipo in una sorta di stato di sedazione, in combinazione con l'anestesia locale. I risultati sono molto promettenti. Se si considera la diffusione della dipendenza dagli antidolorifici negli Stati Uniti nel 2019 e i relativi costi sociali, questo tipo di applicazione ha un potenziale enorme.

Che non sia il solo a pensarla così lo dimostra anche un rapporto di Goldman Sachs, che stima il mercato globale delle applicazioni VR per la sanità in 5,1 miliardi di dollari entro il 2025. La sanità si sta già rivelando un enorme mercato in crescita: nel 2017 il settore, dopo il fintech ma prima del foodtech, ha raccolto la maggior quantità di capitali di investimento a livello mondiale. “Con il tempo, sia l'AR sia la VR diventeranno probabilmente di uso comune”, conclude Ellen Vandenbruwaene. “Viviamo in un'epoca in cui l'aspetto visivo ha acquisito un'importanza enorme, e AR e VR si prestano perfettamente a questo.”