La realtà aumentata (AR) è una tecnologia che consente di sovrapporre elementi digitali — come immagini, dati tecnici, schemi di montaggio o animazioni — al mondo reale tramite dispositivi mobili, tablet industriali o visori dedicati. A differenza della realtà virtuale, che immerge completamente l’utente in un ambiente simulato, la AR mantiene il contatto visivo con l’ambiente fisico, arricchendolo con contenuti informativi contestuali.

Nel settore industriale, questa tecnologia viene implementata tramite specifiche piattaforme che connettono i modelli 3D esistenti alle interfacce di visualizzazione. Ne risulta una combinazione funzionale tra rappresentazione digitale e oggetto fisico, utile in particolare in ambito manutentivo, dove il tecnico può ricevere indicazioni precise direttamente sulla superficie della macchina, visualizzando ad esempio i componenti interni, le istruzioni operative, le misure di sicurezza o i parametri in tempo reale provenienti dai sensori di bordo.

L’importanza dei Modelli 3D nella Manutenzione Industriale

La disponibilità di modelli 3D accurati, generati da software CAD3D o da sistemi di rilievo come il laser scanner, rappresenta oggi un fattore determinante per la manutenzione predittiva, correttiva o straordinaria. Il modello digitale consente infatti una rappresentazione visiva e spaziale fedele delle parti meccaniche, facilitando l’identificazione delle zone di intervento, delle sequenze operative e delle aree di rischio.

Nel caso di impianti complessi, linee automatizzate o macchinari ad alto tasso di customizzazione, la possibilità di ispezionare virtualmente l’insieme, di isolare le singole componenti e di analizzare i cinematismi prima ancora di intervenire fisicamente, riduce significativamente i margini di errore.

Inoltre, i modelli 3D aggiornati e coerenti con le revisioni tecniche costituiscono una base per la generazione di animazioni esplicative che supportano il lavoro dei manutentori.

La modellazione tridimensionale non è solo utile per la visualizzazione, ma diventa un supporto operativo quando integrata nei sistemi di gestione della manutenzione, nei digital twin e nelle piattaforme di AR: in questi scenari, il 3D non è un fine in sé, ma un linguaggio tecnico condiviso tra progettisti, operatori e tecnici sul campo.

Riutilizzo dei file di progetto per applicazioni ibride tra animazione 3D e realtà aumentata

Un aspetto sempre più rilevante nell’adozione di tecnologie immersive per la manutenzione industriale è la possibilità di riutilizzare, senza duplicazioni o riconversioni onerose, i medesimi asset digitali generati in fase di progettazione o animazione tecnica. I file CAD3D sviluppati per la documentazione, la simulazione o la produzione, una volta ottimizzati per l’animazione 3D, possono essere riconvertiti per ambienti di realtà aumentata, permettendo così un impiego ibrido dello stesso patrimonio digitale.

Questo approccio consente di massimizzare il valore degli investimenti effettuati dall’ufficio tecnico e di disporre di una base coerente per diverse funzioni: dalla realizzazione di video tecnici e materiali di training, fino al supporto visivo alle operazioni manutentive tramite AR.

La possibilità di sovrapporre al macchinario reale lo stesso modello animato, adattato al contesto operativo con la visualizzazione su visori o tablet, rappresenta una soluzione efficace per garantire continuità informativa e ridurre i tempi di aggiornamento tra reparti diversi.

Inoltre, questo tipo di workflow supporta l’integrazione con piattaforme software già presenti in azienda, come i sistemi di gestione della manutenzione (CMMS) o i digital twin connessi a dati IoT, offrendo un’interoperabilità pratica e concreta, senza la necessità di ricreare i contenuti da zero per ogni scenario d’uso.

Come la Realtà Aumentata Migliora la Manutenzione

L’integrazione della realtà aumentata nelle attività manutentive comporta una serie di vantaggi operativi documentabili in molteplici ambiti industriali. Innanzitutto, permette di ridurre il tempo necessario all’individuazione delle anomalie, guidando il tecnico visivamente verso il punto esatto di intervento. La localizzazione degli elementi guasti avviene in modo intuitivo, grazie a una sovrapposizione tra mondo reale e informazioni digitali che elimina la necessità di consultare manuali o disegni su supporti esterni.

L’impiego di AR consente inoltre di standardizzare le operazioni, fornendo per ciascun intervento una sequenza visiva preimpostata che minimizza la discrezionalità dell’esecutore e limita le variabili legate all’interpretazione personale. In situazioni ad alta criticità, come la manutenzione su impianti ad alta tensione, linee automatizzate o ambienti con atmosfere esplosive, tale standardizzazione è spesso una condizione necessaria per garantire la sicurezza.

Non meno importante, la combinazione tra AR e modelli 3D contribuisce a ridurre il tempo di inattività degli impianti, poiché consente una diagnosi più rapida, un’esecuzione guidata e un collaudo facilitato. In alcuni casi, l’operatore può ricevere assistenza remota in tempo reale, con un esperto che visualizza lo stesso ambiente virtuale e suggerisce le azioni da eseguire passo per passo.

A titolo esemplificativo, si segnala che numerosi interventi su linee di confezionamento, macchine utensili o gruppi motore possono oggi essere eseguiti con l’ausilio di animazioni tridimensionali proiettate sul campo, sfruttando la realtà aumentata per offrire un supporto visivo durante le operazioni. In questo ambito, esistono strutture come lo Studio di Giuseppe Galliano che realizza da oltre trent’anni animazioni in 3D per macchine industriali e impianti produttivi, utilizzabili anche su dispositivi AR, al fine di facilitare la comprensione delle procedure manutentive in ambienti reali.

Formazione e Training con la Realtà Aumentata

Uno degli impieghi più efficaci della realtà aumentata in ambito industriale è la formazione del personale tecnico, soprattutto quando si tratta di addestrare nuovi operatori o aggiornare le competenze in presenza di modifiche agli impianti. Le simulazioni interattive, basate su modelli 3D navigabili, consentono ai tecnici di apprendere le sequenze operative senza accedere fisicamente alla macchina.

Queste esperienze immersive si sono dimostrate particolarmente adatte nei contesti produttivi dove è necessario limitare l’esposizione diretta a pericoli meccanici o ambientali. Il training con AR permette inoltre di acquisire dimestichezza con strumenti o procedure specifiche attraverso esercitazioni multiple, ripetibili e controllate, evitando l’occupazione di linee reali.

L’interazione digitale promossa dall’AR consente di registrare le performance, valutare le reazioni e personalizzare i percorsi formativi, contribuendo a creare una forza lavoro più preparata e autonoma. In ambiti come l’assemblaggio di componenti complessi, il collaudo, il settaggio di macchine CNC o la regolazione di impianti automatici, la combinazione di modelli 3D e AR consente una curva di apprendimento più rapida e verificabile.

Caso applicativo: animazione 3D per una linea automatizzata di riempimento

Un esempio concreto di come l’integrazione tra modelli 3D e tecnologie immersive possa migliorare l’intervento e la comunicazione in ambito produttivo è rappresentato dalla realizzazione di un’animazione tecnica per una linea automatizzata di riempimento di bombolette spray, sviluppata a partire da file CAD reali. L’operazione ha avuto come obiettivo quello di superare le limitazioni logistiche e operative che avrebbero reso poco praticabile una documentazione video con metodi tradizionali, valorizzando al contempo l’asset tecnico già in possesso dell’azienda.

Nel progetto, i file STEP forniti dall’ufficio tecnico sono stati trasformati in un modello tridimensionale coerente con il sistema fisico, animato con cinematiche reali e arricchito da materiali PBR. Il risultato è stato un digital twin funzionale, in grado di riprodurre fedelmente tutte le fasi operative della macchina: dalla creazione del vuoto al riempimento con CO₂, fino all’aggraffatura finale. Tali contenuti sono stati poi utilizzati come strumento visivo in ambito commerciale, fieristico e per la formazione interna.

In prospettiva, lo stesso modello animato costituisce una base tecnica utilizzabile anche in ambito di realtà aumentata: sovrapponendo le sequenze operative tridimensionali all’impianto reale tramite visori o tablet industriali, è possibile fornire agli operatori indicazioni visive puntuali durante le fasi di manutenzione, come il posizionamento delle valvole, il controllo dei sensori o la verifica delle connessioni pneumatiche. Questo tipo di supporto consente di ridurre i tempi di intervento, aumentare la precisione operativa e uniformare le procedure anche in presenza di personale meno esperto.

L’adozione di un motore di rendering GPU-based, anziché CPU-based, ha consentito di generare filmati ad alta risoluzione in tempi contenuti, anche su scene complesse con centinaia di elementi animati e riflessioni multiple. In particolare, l’uso di Chaos Vantage ha permesso l’esportazione di contenuti multilayer utili per il compositing avanzato, consentendo output destinati a video di presentazione, piattaforme interattive o sistemi di training con monitor industriali.

Dal punto di vista tecnico, la linea automatica presentava numerose caratteristiche di interesse: un sistema compatto che integra vuoto e riempimento, velocità operative superiori ai 200 pezzi al minuto, coordinamento mediante PLC, trasduttori digitali, HMI touchscreen e architettura modulare wireless. L’animazione 3D ha reso visibili e comprensibili queste funzionalità, in modo immediato e ripetibile, senza necessità di fermo impianto.

Tale approccio dimostra come l’animazione tecnica 3D, derivata direttamente da asset progettuali e supportata da flussi di lavoro GPU-accelerati, possa offrire un vantaggio operativo concreto nella comunicazione di soluzioni complesse, nella formazione degli operatori e nella gestione del ciclo di vita degli impianti, con la possibilità di estendere il suo utilizzo anche a soluzioni di realtà aumentata per l’assistenza on-site.

Futuro della Realtà Aumentata nella Manutenzione Industriale

Le prospettive evolutive dell’applicazione della realtà aumentata alla manutenzione industriale puntano verso un’integrazione sempre più stretta con le piattaforme di monitoraggio, i sistemi informativi aziendali e le reti IoT. In tale contesto, l’AR non è più solo un canale di visualizzazione, ma parte attiva di un sistema informativo distribuito, in grado di accedere in tempo reale ai dati provenienti dai sensori, alle check-list operative, alle schede tecniche aggiornate e alle cronologie degli interventi.

Un ulteriore avanzamento è costituito dall’impiego dell’intelligenza artificiale per l’analisi predittiva e l’adattamento dinamico delle sequenze di manutenzione. In questo scenario, l’AR agisce come interfaccia tra l’operatore e l’ambiente cognitivo, fornendo indicazioni personalizzate, aggiornate e contestualizzate.

Anche l’integrazione con i software BIM (Building Information Modeling) e i digital twin consente una gestione coordinata e aggiornata delle informazioni, con il vantaggio di accedere a un gemello virtuale sincronizzato del sistema fisico, direttamente sul campo tramite visori o tablet. Questo approccio rende possibile eseguire simulazioni in tempo reale, pianificare le attività in funzione dello stato effettivo delle macchine e attuare modifiche immediate in caso di variazioni o criticità.

Fonti

• I vantaggi della realtà virtuale e aumentata nella simulazione dell’automazione (Association for Advancing Automation)
• Gemelli digitali e AR/VR: vantaggi della simulazione con Digital Twin e sistemi AR-VR (Siemens)
• Visualizzazione in 3D e animazione per l’industria (G.Galliano)
• How Augmented Reality Became a Serious Tool for Manufacturing (Automation World)