Üretimde kullanılan operatör destek odaklı artırılmış gerçeklik teknolojilerinin kullanılabilirlik kavramı kapsamında değerlendirilmesi

Abstract

2010'lu yıllardan başlayarak hayata temas eden pek çok alanla birlikte üretim sistemleri için de bir dijital dönüşüm söz konusudur. Teknolojinin de gelişmesiyle birlikte, yaşam tarzları da değişmekte, özellikle değer zincirindeki müşteri beklentileri de farklılaşmaktadır. Müşteriler, özellikle kullandıkları ürün ve hizmetlerde kişiselleştirme beklentilerinin karşılanmasına, şirketlerin e-ticaret kanallarının kullanımına açık olmasına ve pazardaki ürün çeşitliliğini alışveriş tercihlerinde daha çok ön plana çıkarmaktadır. Bir diğer deyişle, bir mağazadan sabit bir ürün almaktansa, çevrimiçi kanallardan, kişiselleştirilebilen ürünler müşteri tercihlerinin üst sıralarında gelmektedir. Değişen bu müşteri ihtiyaç ve beklentileri, ürün ve hizmet sunan şirketleri de dönüştürmektedir. Bu noktada belki de en önemlisi, tüm beklentileri karşılayacak esnek, uçtan uca bütünleşmiş ve çevik bir üretim sistemi altyapısının gerçeklenebilmesidir. İşte bu noktada, 2011 Hannover Fuarı'na katılan ziyaretçiler, tüm bu beklentilerin karşılanabilmesi adına yepyeni bir üretim yaklaşımı ile karşılaştılar. Endüstri 4.0 olarak adlandırılan bu yaklaşım ile, üretim sahalarında dijital dönüşüm odaklı yaklaşımlarla; kalite, verimlilik, üretkenlik artışı sağlayarak, değişen pazarda müşteri beklentilerinin de karşılanabilmesi mümkün olacaktır. Bu gelişme, 1800'lü yıllarda Watt'ın buhar makinesini bulması ile başlayan sanayi devrimleri akışının dördüncü evresi olarak belirtilmekle beraber, seri üretim ve otomasyondan sonra gelen üretimdeki bilişim devrimidir. Endüstri 4.0 konseptinin ilk ortaya çıktığı zamanlarda, rekabetteki önemli parametrelerden olan işgücü maliyetlerini en küçüklemek için, %100 otomasyona dayalı karanlık fabrikalara ulaşmak hedefi ön plana çıkmaktaydı. Ancak, fabrikalarda, özellikle montaj hatlarındaki insan kabiliyet ve esnekliğine duyulan ihtiyaç ve ürün tasarım, arge faaliyetlerindeki insanın yaratıcılığının yerine bir karşılığın olmaması, bu dijital dönüşümün insanı odağına alarak ilerlemesini sağlamıştır. İnsanı odağına alan, Japonya'nın öncülük ettiği Toplum 5.0 düşüncesi ile bu ilerleme tescillenmiştir. Bu odak çevresinde de Endüstri 4.0'ın bazı teknolojileri ön plana çıkmıştır. Bunlardan biri de Artırılmış Gerçeklik teknolojisidir. Artırılmış Gerçeklik teknolojisi, tıpkı Endüstri 4.0 gibi 2010'lu yılların başıyla ciddi bir ilerleme evresine girmesine ragmen, aslında daha uzun bir geçmişe sahiptir. 1960'lı yıllarla başlayan gelişim aşamaları ile bugünlere gelen teknoloji, en ciddi sıçramasını "Google Glass" ürünü ile yapmıştır. Daha sonra gelen Microsoft Hololens ve Epson firmalarının gelişmeleri, özellikle giyilebilir teknolojiler alanıyla bu teknolojinin eşleşmesini sağlamıştır. Ancak, artırılmış gerçeklik teknolojileri mobil cihazlar ve projektör gibi cihazlarla da kullanıcıların deneyimleyebilmesini mümkün kılmaktadır. PokemenGo ve IKEA uygulamaları ile kullanıcılar özellikle mobil cihazlarla farklı deneyimler yaşayabilmektedir. Artırılmış gerçeklik uygulamaları, tasarım, mühendislik, eğitim, oyun, pazarlama, turizm gibi pek çok sektörde uygulama senaryoları yaratabilmektedir. Bu alanlara ek olarak, üretim sahalarındaki uygulamalarla da önemli değerler mümkün olabilmektedir. Üretimde artırılmış gerçeklik senaryoları ise, bilgi ve deneyim aktarımı odağında kurulan uygulamalara odaklanmaktadır. Çoğu uygulama montaj operasyonları, bakım ve onarım süreçlerine yönelik geliştirilmektedir. Burada, her iki sürece de uygulanan adım adım talimatlara dayanan uygulamalarla süreçlerin doğruluğu sağlanmaktadır. Montaj operasyonları için oluşturulan bu tip uygulamalarla deneyimsiz yeni çalışanlar için de iş başı eğitimleri oluşturulabilmektedir. Bakım süreçlerindeki uygulamalar yine deneyim etkisini en aza indirebilirken, uzaktan bağlantı ile deneyimli teknik kişilerin gerçek zamanlı etkileşimle sorunları çözebilmesi sağlanabilmektedir. Üretimde artırılmış gerçeklik ile verilerin görselleştirilmesi ise, operatörlerin karar verme süreçlerini güçlendirilebilmektedir. Endüstri 4.0 ile gelen bir diğer yaklaşım olan insan-robot etkileşimli iş hücrelerinin oluşturulmasında da artırılmış gerçeklik desteği mümkün olabilmektedir. Hem üretim akışı ile olan enregrasyon hem de robotla sağlanan etkileşimde rol oynayan artırılmış gerçekliğin bu senaryolarla da üretimde değer yaratabilmektedir. Bu faydaların yanında geliştirilen uygulamalar ve kullanılan donanımlar sebebiyle de kullanıcılar bazı kısıtlarla da karşılaşmaktadır. Özellikle giyilebilir ürünlerdeki ergonomik kısıtlar ve kullanıcıların bu ürünleri yeni yeni deneyimleyebiliyor olması bu ürünlerin son kullanıcı seviyesindeki kabul edilebilirliğini etkilemektedir. Mobil cihazlar ise üretimdeki çoğu operasyonun çift el ile çalışmayı gerektirmesinden dolayı handikaplar yaratabilmektedir. Ayrıca cihazdan farklı olarak geliştirilen kullanıcı arayüzlerinin kulanıcı ihtiyacına uygun olarak geliştirilmemesi de yine uygulamaların son kullanıcı özelindeki kabul edilebilirliği etkilemektedir. Bu noktada literatürde sıklıkla üzerine çalışılan kullanılabilirlik kavramı ortaya çıkmaktadır. ISO standartına göre, kullanılabilirlik, bir sistem, ürün veya hizmetin kullanıcılar tarafından etkin, verimli ve kullanıcılara memnuniyet veren şekilde hedeflere ulaşma doğrultusunda ne kadar kullanılabileceği olarak tanımlanmaktadır. Bu kavram çerçevesinde yapılan çalışmalarla kullanıcıların sistemlerle ilgili deneyimleri, yönelimleri ve değerlendirmeleri tespit edilebilemektedir. Buradan sağlanan çıktılarla sistemlerin kullanıcıların beklentisine uygun güncellenebilmesi sağlanmaktadır. Kullanılabilirlik çalışmalarındaki çıktıları elde edebilmek için, denetlemeye dayalı yöntemler, test yöntemleri ve kullanıcı görüşmelerine dayanan raporlama yöntemleri kullanılmaktadır. Kullanıcı görüşmeleri ile uygulanan anket çalışmaları, kullanıcıların sistem ile ilgili öznel değerlendirmelerini tespit edebilmek açısından kritik ve değerlidir. Literatürde bu noktada, genel-geçer hale gelmiş evrensel yöntemler bulunmkata ve pek çok akademik çalışmada da kullanılmaktadır. SUS, PSSUQ, ASQ ve NASA-RTLX gibi yöntemlerle yapılan çalışmalar değrlendirilen sistem ile ilgili kullanıcı deneyimlerini net ve odaklı bir şekilde yansıtmaktadır. Bu çıkarımlardan hareketle de sistemin performans iyileştirmeleri yapılabilmektedir. Tüm bunların ışığında, bu tez çalışması ile üretimde kullanılan operatör destekli artırılmış gerçeklik teknolojilerinin kullanılabilirlik kavramı kapsamında değerlendirilmesi amaçlanmaktadır. Yukarıda belirtilen, giyilebilir teknoloji, mobil cihaz ve projeksiyon tekniklerinden oluşan bu teknolojilere yönelik 3 tane kullanım senaryosu belirlenmiştir. Her 3 kullanım senaryosu da benzer içeriklerde olup, üretim süresince eğitim, bilgi ve iş talimatı noktalarında kullanıcıları desteklemeyi sağlamaktadır. Her bir katılımcıya kullanım senaryolarındaki deneyimlerine istinaden SUS, PSSUQ, ASQ ve NASA-RTLX anketleri uygulanmıştır Elde dilen sonuçlardan yöntem skorları elde edilerek artırılmış gerçeklik teknolojileri karşılaştırılmıştır. Ayrıca her bir yöntemde detaylı analizler yapılmış, kullanıcıların sistemlerle ilgili olumlu ve olumsuz değerlendirmeleri tespit edilmiştir. Bu değerlendirmeler yapılan ANOVA analizleriyle de istatistiksel olarak desteklenmektedir. Yapılan bu faaliyetler ile elde edilen sonuçlar göstermektedir ki; tüm yöntemler özelinde projeksiyon uygulaması kullanıcıların en çok benimsediği ve olumlu bulduğu artırılmış gerçeklik uygulaması olmuştur. Kullanıcılar; sıklıkla kullanım isteği, kullanım kolaylığı, entegre fonksiyonlar, çabuk öğrenme, kullanım esnasında kendinden emin hissetme, görev tamamlama kolaylığı ve süresi, bilgi ve arayüz kalitesi anlamında projeksiyon uygulamasını ön plana çıkarmıştır. Mobil cihaz - tablet uygulaması ve akıllı gözlük uygulamasını bu kriterler anlamında olumsuz değerlendirmektedir. Burada akıllı gözlük uygulaması daha olumsuz içgörülere sahip olup; sistem karmaşıklığı, teknik destek ihtiyacı, kullanım elverişsizliliği, tutarsızlık, kullanım öncesi gerekli bilgi ihtiyacı açısından da yine olumsuz değerlendirilmektedir. Bunlara ek olarak, zihinsel yük, zamansal yük, performans, çaba ve isteksizlik anlamında da akıllı gözlük olumsuz değerlendirmelere sahiptir. Fiziksel yük anlamında ise mobil cihaz - tablet uygulaması en olumsuz değerlendirmeyi alarak üretim sahalarındaki çift el kullanım yoğunluğunun etkisini göstermektedir. Yapılan bu çalışmayla, artırılmış gerçeklik ve kullanılabilirlik literatürüne, tüm artırılmış gerçeklik teknolojilerinin üretimde operatör destek odağında karşılaştırmaları ve en iyi değerlendirilen yöntemin bulunmasıyla katkı sağlanması amaçlanmıştır. Türkçe olarak yazılan bu çalışma ile Türkçe literatüre de konu ve sonuçları itibariyle katkı sağlanmıştır.