Peran Augmented Reality dan Virtual Reality di Industri 5.0

Peran Augmented Reality dan Virtual Reality di Industri 5.0

Abstrak

Industri 5.0 membawa perubahan besar dengan menempatkan kolaborasi antara teknologi canggih dan manusia sebagai inti dari proses kerja. Augmented Reality (AR) dan Virtual Reality (VR) muncul sebagai solusi inovatif yang mampu meningkatkan efisiensi, keselamatan, dan kenyamanan di tempat kerja. AR memungkinkan pengguna mengakses informasi digital secara langsung dalam lingkungan kerja mereka, sedangkan VR menawarkan simulasi realistis yang membantu pekerja memahami situasi berisiko tanpa menghadapi bahaya nyata. Penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi penerapan AR dan VR dalam pelatihan, keselamatan kerja, dan desain ergonomis. Dengan menggunakan metode tinjauan literatur, data dikumpulkan dari berbagai artikel ilmiah yang membahas penggunaan teknologi ini di sektor industri. Hasilnya menunjukkan bahwa VR unggul dalam memberikan simulasi kerja yang aman dan efisien, sementara AR mendukung tugas manual dengan menyediakan panduan langkah demi langkah secara visual. Selain itu, keduanya berkontribusi pada desain ergonomis yang lebih baik, mengurangi risiko cedera akibat postur kerja yang buruk, dan meningkatkan kolaborasi manusia-mesin. Kesimpulannya, AR dan VR memiliki potensi besar untuk merevolusi cara kerja industri di era Industri 5.0 dengan menciptakan lingkungan kerja yang lebih produktif, aman, dan berkelanjutan. Namun, tantangan seperti biaya perangkat dan dampak kesehatan perlu dikelola untuk memastikan adopsi yang lebih luas dan efektif.

Definition 

Di tengah perkembangan pesat teknologi informasi dan komunikasi, dunia industri mengalami transformasi menuju era Industri 5.0. Era ini ditandai dengan fokus pada kolaborasi antara teknologi canggih dan manusia, menciptakan lingkungan kerja yang tidak hanya otomatis dan efisien, tetapi juga lebih berorientasi pada keberlanjutan dan kesejahteraan pekerja. Salah satu aspek penting dari transformasi ini adalah integrasi teknologi digital dan kecerdasan buatan yang bersinergi dengan keahlian manusia dalam proses manufaktur, memerlukan pendekatan baru dalam desain tempat kerja, interaksi manusia dengan mesin, serta pemenuhan kebutuhan ergonomis dan sosial pekerja.

Dalam konteks ini, teknologi Augmented Reality (AR) dan Virtual Reality (VR) telah muncul sebagai alat inovatif yang dapat meningkatkan efisiensi dan keamanan di berbagai sektor industri. AR merujuk pada teknologi yang meng-overlay informasi digital ke dunia nyata, memungkinkan pengguna untuk berinteraksi dengan elemen virtual yang terintegrasi dengan lingkungan fisik mereka. Sementara itu, VR menciptakan lingkungan simulasi yang sepenuhnya imersif, sehingga memungkinkan pengguna untuk merasakan pengalaman seolah-olah berada di dunia virtual.

AR dan VR memungkinkan interaksi yang lebih mendalam antara manusia dan mesin, serta meningkatkan pelatihan dan keselamatan kerja. AR, yang memperluas realitas fisik dengan informasi digital, memungkinkan pekerja untuk melihat data penting secara langsung di lingkungan kerja mereka. Di sisi lain, VR menciptakan lingkungan simulasi yang sepenuhnya imersif yang dapat digunakan untuk pelatihan tanpa risiko yang terkait dengan situasi nyata. Sik Lanyi dan Withers (2020), menyebutkan bahwa teknologi AR/VR dalam industri tidak hanya meningkatkan produktivitas tetapi juga mempertimbangkan faktor ergonomis dan keselamatan, yang sangat penting untuk kesejahteraan pekerja. Sementara itu, Chu et al. (2023), juga menekankan pentingnya desain tempat kerja yang ergonomis yang diintegrasikan dengan AR dan VR untuk meningkatkan pengalaman pengguna dan efektivitas pelatihan di lingkungan industri.

Dalam industri yang terus berubah, penting untuk mempertimbangkan bagaimana teknologi ini dapat memenuhi kebutuhan pengguna dan menciptakan tempat kerja yang lebih ergonomis. Penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi bagaimana sistem AR dan VR dapat diterapkan secara efektif dalam konteks industri, dengan fokus pada pelatihan, desain, dan keselamatan kerja. Dengan demikian, AR dan VR tidak hanya menjadi alat inovatif, tetapi juga kunci untuk menciptakan lingkungan kerja yang lebih aman dan produktif.

Challenges for Adoption of AR/VR

Adopsi teknologi AR/VR dalam industri menghadapi berbagai tantangan meskipun memiliki potensi besar untuk meningkatkan efisiensi dan produktivitas. Tantangan utama meliputi aspek teknologi, organisasi, dan lingkungan. Secara teknologi, hambatan muncul pada pelacakan dan rendering, seperti keterbatasan sensor, kesalahan estimasi posisi, latensi perangkat keras, dan kecepatan pemrosesan. Masalah ergonomis, seperti kelelahan pengguna dan efek simulator sickness, juga mengurangi efektivitas penggunaan.

Dari sisi asosiasi manufaktur sistem, biaya perangkat seperti HMD dan komputer masih tinggi, sementara realisme grafis yang terbatas menjadi kendala dalam simulasi lingkungan kerja kompleks. Contoh spesifik adalah latensi sensor, di mana jeda waktu antara gerakan pengguna dan respons sistem dapat menyebabkan ketidakakuratan dalam simulasi, seperti kesalahan posisi dalam pelatihan operator mesin atau dalam proses manufaktur berbasis VR, sehingga mengurangi produktivitas dan keselamatan kerja.

Training & Simulation

AR dan VR telah merevolusi cara pelatihan dilakukan di lingkungan kerja. Dengan VR, pekerja dapat menjalani simulasi realistis untuk memahami tugas berisiko tanpa harus terpapar bahaya di dunia nyata. Misalnya, operator dapat berlatih mengoperasikan mesin berat atau melakukan tugas di lingkungan berbahaya. Salah satu keunggulan utama VR adalah kemampuannya untuk memberikan “lingkungan imersif 3D yang mensimulasikan pabrik nyata tanpa mengganggu produksi aktual atau operasi peralatan selama simulasi” (Chu et al., 2024). Selain itu, VR telah digunakan secara luas untuk “mensimulasikan kondisi kerja berisiko tinggi” sehingga membantu pekerja mempelajari teknik yang aman sebelum terlibat langsung dalam pekerjaan nyata (Lanyi & Withers, 2020).

Sementara itu, AR mendukung pelatihan langsung dengan memberikan overlay informasi di dunia nyata, seperti panduan langkah demi langkah. Sebagai contoh, AR digunakan dalam pelatihan keselamatan kerja untuk meningkatkan retensi pengetahuan, kesadaran situasional, dan motivasi peserta pelatihan (Chu et al., 2024). Selain itu, teknologi AR menawarkan “kemampuan visualisasi yang memungkinkan pekerja untuk lebih memahami tugas kompleks dengan tingkat risiko minimal” (Lanyi & Withers, 2020). Dengan demikian, teknologi ini tidak hanya meningkatkan efisiensi pelatihan tetapi juga mengurangi kesalahan kerja yang dapat berdampak pada keselamatan dan produktivitas

Ergonomic Design

Dari sudut pandang ergonomi penggunaan AR dan VR merupakan sebuah pembaruan pada industri 5.0. VR digunakan untuk meneliti aspek-aspek desain, kebutuhan, dan studi ergonomi pada suatu pengembagan produk, VR dapat mensimulasikan fungsi dari produk yang sedang di-develop dan dapat mengevaluasi suatu desain dari segi usability produk (Balzerkiewitz et al., 2024). Untuk AR sendiri sekarang ini pada industri 5.0 dapat membantu interaksi manusia dengan robot, AR berfungsi sebagai komunikator dan meningkarkan kolaborasi antara manusia dengan robot dalam industri otomotif dan manufaktur. AR dapat memberikan panduan perakitan, menjadi alat kontrol robot, peringatan keamanan, serta mendeteksi kesalahan. Peran AR disini dapat meningkatkan efisiensi dan keselamatan operator dalam bekerja (Aivaliotis et al., 2024).

Support for Manual Task

Salah satu pengembangan AR ditunjukkan dengan Spatial AR(SAR)-based system. Untuk mendukung pekerjaan secara manual, dibutuhkan sistem AR yang dapat diterapkan di smart factories. Salah satu ciri dari smart factories adalah pabrik yang menggunakan teknologi digital untuk mengoptimalkan proses produksi. Sehingga tujuan dari pengembangan AR ini adalah untuk mendukung proses pelatihan operator dengan memfasilitasi proses pembelajaran dan meningkatkan postur kerja operator selama bekerja. Risiko terkait dengan postur kerja yang tidak sesuai pada operator dapat berisiko menyebabkan kondisi yang berbahaya. Selain itu postur kerja yang tidak sesuai dapat mengakibatkan kinerja yang lebih rendah, waktu produksi yang lebih lama, dan peningkatan ketidakhadiran kerja karena adanya efek jangka panjang. Oleh karena itu, dengan memberikan perhatian yang lebih terhadap faktor-faktor ini menggunakan AR, proses manufaktur dapat menjadi lebih ekonomis.
Selain itu, pengaplikasian SAR memungkinkan operator untuk sepenuhnya fokus pada area kerja tanpa terganggu oleh gerakan menoleh untuk melihat layar yang terletak di samping workstation. Sistem pada SAR terdiri dari dua modul yaitu, modul ergonomis untuk memantau postur tubuh dan memproyeksikan peringatan ketika postur operator menjadi perhatian dan modul dukungan perakitan yaitu modul yang menyediakan instruksi untuk memungkinkan operator bekerja tanpa harus memakai perangkat yang dapat menyebabkan ketidaknyamanan.

Conclusion

Integrasi teknologi Augmented Reality (AR) dan Virtual Reality (VR) dalam industri memberikan manfaat signifikan dalam pelatihan, keselamatan kerja, desain ergonomis, dan dukungan untuk tugas manual. AR memungkinkan penyajian informasi digital secara langsung di lingkungan kerja, meningkatkan efisiensi dan keamanan operator. VR menghadirkan simulasi lingkungan kerja berisiko tinggi untuk pelatihan yang aman dan realistis tanpa mengganggu produksi. Penggunaan AR dan VR juga mendukung desain ergonomis yang lebih baik, meningkatkan kolaborasi manusia-mesin, serta meminimalkan risiko cedera akibat postur kerja yang buruk. Dengan kombinasi teknologi inovatif ini, industri dapat menciptakan lingkungan kerja yang lebih aman, produktif, ergonomis, dan berkelanjutan di era Industri 5.0.

Reference

Chu, C.-H., Pan, J.-K., & Chen, Y.-W. (2024). Ergonomic workplace design based on real-time integration between virtual and augmented realities. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 92, 102859. https://doi.org/10.1016/j.rcim.2024.102859

Lanyi, C. S., & Withers, J. D. A. (2020). Striving for a safer and more ergonomic workplace: Acceptability and human factors related to the adoption of AR/VR glasses in Industry 4.0. Smart Cities, 3(2), 289–307.

Ardiny and E. Khanmirza, “The Role of AR and VR Technologies in Education Developments: Opportunities and Challenges,” 2018 6th RSI International Conference on Robotics and Mechatronics (IcRoM), Tehran, Iran, 2018, pp. 482-487, doi: 10.1109/ICRoM.2018.8657615.

Aivaliotis, S., Papavasileiou, A., Konstantinou, C., Anastasiou, T., Gkournelos, C., Koukas, S., & Makris, S. (2024). An interactive Augmented Reality based framework assisting operators in human-robot collaborative assembly operations. Procedia CIRP, 126, 170–175. https://doi.org/10.1016/J.PROCIR.2024.08.319

Balzerkiewitz, H. P., Dlamini, N., Stechert, C., & Mpofu, K. (2024). Usability of VR-Systems in Cross-Cultural Product Development: A Case Study. Procedia CIRP, 128, 399–404. https://doi.org/10.1016/j.procir.2024.03.019

M Eswaran, M V A Raju Bahubalendruni. (2022). Challenges and opportunities on AR/VR technologies for manufacturing systems in the context of industry 4.0: A state of the art review, Journal of Manufacturing Systems, 65, 260-278, https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2022.09.016.