Competenze in realtà aumentata e virtuale per Industria 4.0

Quali sono i profili che possiedono competenze in materia di realtà aumentata e virtuale?


I principali profili dei lavoratori con competenze in materia di realtà aumentata e virtuale sono due:

  • Ingegneri informatici che possiedono una conoscenza avanzata dai principali linguaggi di programmazione e sono specializzati nell’ingegneria dei software più che degli hardware di supporto ad essi. Tra le competenze è rilevante la capacità di sviluppare software per il cosiddetto “tracking”: tracciare i movimenti dell’utente che si muoverà in uno spazio virtuale.
  • Ingegneri specializzati nella costruzione di hardware e supporti in grado di consentire l’utilizzo di tale tecnologia. Si tratta di profili che devono conoscere e saper utilizzare strumenti e tecnologia sviluppata esternamente all’impresa ed adattarla alle esigenze della propria.  

Tra le tecnologie abilitanti di Industria 4.0 troviamo la realtà virtuale e la realtà aumentata. Si tratta di tecnologie che si stanno diffondendo sempre di più e che sono conosciute principalmente per ’utilizzo da parte della popolazione nell’ambito dell’intrattenimento (applicazioni per smartphone e videogiochi soprattutto) ma che possono portare a notevoli vantaggi nell’ambito della produzione industriale di nuova generazione. L’utilizzo di queste tecnologie è molto variegato, infatti si tratta di strumenti che possono essere applicati per funzioni diverse. La realtà aumentata consiste nell’introdurre virtualmente nuovi elementi all’interno di un ambiente fisico (immagini, oggetti tridimensionali, parole, audio), mentre la realtà virtuale consiste nella costruzione di un vero e proprio ambiente virtuale al quale un soggetto può accedere mediante strumenti digitali. Tra le principali funzioni di queste tecnologie troviamo: la simulazione di processi, ambienti e prodotti (si veda l’articolo Simulazione avanzata); la manutenzione da remoto; la formazione dei lavoratori e la progettazione. A seconda dell’applicazione della realtà aumentata e della realtà virtuale occorrono competenze differenti. Analizzeremo quindi le competenze comuni ai collaboratori che, da un lato, dovranno occuparsi di sviluppare e realizzare realtà virtuale e aumentata e, dall’altro, dovranno utilizzarla.

Rispetto agli sviluppatori si tratta di profili di ingegneri informatici, spesso provenienti dal mondo del gaming. Infatti il settore dei videogiochi è quello che prima degli altri ha sviluppato tali tecnologie (utilizzando software come Unity e Unreal) e ha formato professionisti che oggi sono sempre più richiesti dalle imprese manifatturiere. Tali profili possiedono una conoscenza avanzata dai principali linguaggi di programmazione, in questo caso soprattutto di C# e di Javascript, e sono specializzati nell’ingegneria dei software più che degli hardware di supporto ad essi. Sempre relativamente alle competenze più tecniche, un elemento centrale è quello del tracking, ossia sviluppare software in grado di tracciare i movimenti dell’utente che si muoverà in uno spazio virtuale. Immaginiamo ad esempio di simulare una nuova linea di produzione per verificare quali saranno i ruoli dei lavoratori all’interno di essa: nelle attività di simulazione è infatti necessario saper tracciare i movimenti del corpo di persone inserite in un contesto virtuale. Altra competenza riguarda lo sviluppare sistemi di tracciabilità degli occhi per supportare l’utilizzo di sistemi di potenziamento visivo come occhiali e visori per la realtà aumentata. Per completare la costruzione di ambienti virtuali e di realtà aumentata sono inoltre necessarie competenze di disegno grafico tridimensionale, al fine di progettare oggetti da inserire nella realtà che si vuole sviluppare. Allo stesso tempo, sono necessarie competenze di creazione di suoni che possano rendere più realistica la realtà che si vuole simulare.

Insieme a questi profili, lo sviluppo di realtà aumentata può beneficiare dell’apporto di ingegneri specializzati nella costruzione di hardware e supporti in grado di consentire l’utilizzo di tale tecnologia. Si tratta di profili che devono soprattutto saper utilizzare strumenti e tecnologia sviluppata esternamente all’impresa ed adattarla alle esigenze della propria. Questo comporta la conoscenza delle principali tecnologie inerenti sensoristica, processori, display e interfacce. Tra gli strumenti più diffusi troviamo Google Glass (recentemente riproposti in una versione professionale per l’utilizzo nelle imprese), Microsoft HoloLens e Sony SmartEyeglass.  

Fig. 1 – Google Glass Enterprise edition, Microsoft HoloLens e Sony SmartEyeglass (fonte Google, Microsoft, Sony)

Tali competenze, sia software che hardware, sono importanti anche nell’utilizzo della realtà aumentata nell’ambito della manutenzione, ma non bastano. Per sviluppare software in grado di fornire informazioni (mediante degli occhiali virtuali ad esempio) relative alle componenti che un collaboratore si trova di fronte quando deve risolvere inconvenienti di tipo meccanico è necessaria una conoscenza dei processi produttivi e della loro struttura. Si riconferma quindi una delle caratteristiche principali delle competenze in Industria 4.0, ossia che esse non possono limitarsi alla “semplice” verticalizzazione all’interno di aree specifiche. Si rende necessaria la costruzione di team e strutture dialoganti in grado di condividere le informazioni tra di loro (si veda l’articolo Il lavoro in team nell’Industria 4.0). Nel caso di chi si troverà a progettare ambienti virtuali, sia al fine della simulazione della produzione che al fine di semplificare i processi di manutenzione, sarà necessario confrontarsi e farsi supportare attivamente da ingegneri di processo e di prodotto che possano contribuire alla ricostruzione degli ambienti. I profili specialistici di realtà virtuale ed aumentata devono possedere le competenze che consentono la costruzione di questi ambienti, ma spesso non è possibile richiedere loro la conoscenza approfondita di tutti i processi che questi ambienti riprodurranno.

Ciò viene confermato anche se si prende in considerazione una ulteriore funzione della realtà aumentata quale il controllo della qualità. Attraverso il confronto e la sovrapposizione tra il prodotto finito e il modello virtuale è infatti possibile verificare eventuali errori di produzione. Per far questo gli sviluppatori dei modelli devono lavorare insieme agli ingegneri di prodotto, che a loro volta devono conoscere come utilizzare la realtà aumentata per svolgere il confronto, che spetta a loro, non agli sviluppatori.

L’esempio del controllo qualità introduce il secondo blocco di competenze necessarie in una impresa che voglia adottare il paradigma di Industria 4.0 utilizzando realtà virtuale e realtà aumentata. Il riferimento è alle competenze necessarie ai collaboratori che dovranno utilizzare gli strumenti per la visualizzazione di queste realtà digitali. Le competenze saranno diverse a seconda degli strumenti che nelle singole imprese si decideranno di introdurre e delle funzioni per le quali si applicheranno queste tecnologie. Tuttavia, in termini generali sarà fondamentale la riqualificazione dei lavoratori più maturi per insegnare loro l’utilizzo di interfacce digitali e non solo analogiche (si veda l’articolo La formazione attraverso la realtà aumentata in Industria 4.0). Soprattutto i lavoratori abituati a lavorare solamente in ambienti fisici non sempre riescono a passare ad una nuova logica di approccio all’ambiente circostante: per questo la modalità migliore di riqualificazione sembra essere quella di una formazione molto specifica rispetto all’utilizzo degli strumenti, senza che ciò comporti l’approfondimento della conoscenza delle specifiche tecnologie sottostanti. Consideriamo, ad esempio, il caso di un operaio specializzato abituato all’uso di apparecchiature meccaniche, senza alcun supporto digitale, che debba passare all’utilizzo di occhiali che lo aiutano nell’identificare meglio le componenti che si trova davanti o i passaggi che deve svolgere per risolvere un problema: la principale necessità è realizzare l’apprendimento dell’utilizzo degli occhiali nelle sue funzioni principali e soprattutto dell’abitudine a considerare l’ambiente lavorativo come un insieme di realtà fisica e realtà virtuale.

Ad un livello più avanzato invece, come già accennato, gli ingegneri di processo e di prodotto, cioè coloro che si occupano di manutenzione e di controllo qualità, hanno l’onere di apprendere le potenzialità della realtà virtuale e della realtà aumentata per supportare gli sviluppatori di ambienti virtuali nella loro attività di progettazione. Tali figure devono anche apprendere come utilizzare gli strumenti disponibili per applicarli alle attività loro assegnate. Solo così l’impresa potrà realmente beneficiare delle tecnologie in analisi. Ciò presuppone di possedere competenze trasversali, in particolare da parte di chi sviluppa queste tecnologie la capacità di insegnare il loro utilizzo e, da parte di chi dovrà utilizzarle, quella di apprenderle.


I principali profili dei lavoratori con competenze in materia di realtà aumentata e virtuale sono due:

  • Ingegneri informatici che possiedono una conoscenza avanzata dai principali linguaggi di programmazione e sono specializzati nell’ingegneria dei software più che degli hardware di supporto ad essi. Tra le competenze è rilevante la capacità di sviluppare software per il cosiddetto “tracking”: tracciare i movimenti dell’utente che si muoverà in uno spazio virtuale.
  • Ingegneri specializzati nella costruzione di hardware e supporti in grado di consentire l’utilizzo di tale tecnologia. Si tratta di profili che devono conoscere e saper utilizzare strumenti e tecnologia sviluppata esternamente all’impresa ed adattarla alle esigenze della propria.
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