Towards the next generation of advanced technical documentation in augmented reality: the case of MILL 4.0

Augmented Reality (AR) promises to create direct, automatic, and actionable links between the physical world and electronic information. It provides an immediate and straightforward user interface to an electronically enhanced physical world. In particular, Industrial AR allows the integration between knowledge-based information, traditionally used by operators and provided mainly in paper documentation and data available from sensors on equipment. This approach is suggested by companies, especially small and medium-sized enterprises, who want a gradual introduction of Industry 4.0 technologies within their established practices. The scope of this work is to develop an advanced technical documentation system in AR for a flour milling plant. The work discussed in this dissertation aims to bring added value to the existing literature in the field of industrial AR and advanced technical documentation. Besides, an attempt will be made to shed light on the role of AR as an enabling technology for the industry of the future. First, we focused on different industrial AR interfaces in order to understand established practices to guide IAR interface design. Then, we investigate the AR key technology with a novel approach based on patent research. Finally, the main result of this work is the design and development of two AR systems for a flour milling plant that following two different design approaches.

La Realtà Aumentata (AR) promette di creare collegamenti diretti, automatici e azionabili tra il mondo fisico e le informazioni elettroniche. Fornisce un'interfaccia utente immediata e diretta ad un mondo fisico potenziato elettronicamente. In particolare, la AR industriale permette l'integrazione tra le informazioni basate sulla conoscenza, tradizionalmente utilizzate dagli operatori e fornite principalmente sotto forma di documentazione cartacea e di dati disponibili dai sensori sulle attrezzature. Questo approccio è suggerito dalle aziende, soprattutto dalle piccole e medie imprese, che desiderano un'introduzione graduale delle tecnologie di Industria 4.0 all'interno delle loro pratiche consolidate. Lo scopo di questo lavoro è quello di sviluppare un sistema avanzato di documentazione tecnica in AR per un impianto di macinazione di farina. Il lavoro discusso in questa tesi mira a portare un valore aggiunto alla letteratura esistente nel campo dell'AR industriale e della documentazione tecnica avanzata. Inoltre, si cercherà di far luce sul ruolo dell'AR come tecnologia abilitante per l'industria del futuro. In primo luogo, ci siamo concentrati su diverse interfacce AR industriali al fine di comprendere le pratiche consolidate per guidare la progettazione dell'interfaccia IAR. Poi, indaghiamo la tecnologia chiave AR con un nuovo approccio basato sulla ricerca sui brevetti. Infine, il risultato principale di questo lavoro è la progettazione e lo sviluppo di due sistemi AR per un impianto di macinazione della farina che seguono due diversi approcci di progettazione.