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Realidad aumentada

LA REALIDAD AUMENTADA: ACLARACIONES, ACTUALIDAD Y APLICACIONES EN LA ENSEÑANZA DE LA LOGÍSTICA

Julio Mario Daza Escorcia, Profesor del Programa de Ingeniería Industrial y líder del semillero Optimización de Cadenas de Suministros (OptiCas), juliom.dazae@konradlorenz.edu.co

Jorge Luis Bacca Acosta, Profesor del Programa de Ingeniería de Sistemas y líder del semillero Tecnología Educativa Konrad (TecnoEduKon), jorge.bacca@konradlorenz.edu.co

 

La aplicación de la realidad aumentada móvil en el ámbito educativo ha cambiado considerablemente el patrón de educación tradicional. Se ha demostrado que el uso de esta tecnología en las clases puede aumentar la efectividad y el atractivo de las actividades de enseñanza y aprendizaje. Sin embargo, la investigación en el uso de realidad aumentada para la enseñanza de temas en el área de logística aún es escaso. En esta entrada se presentan de manera general algunas definiciones de la realidad aumentada, logística, sus aplicaciones en la actualidad (incluyendo el COVID-19) y una aplicación desarrollada en conjunto por los semilleros de investigación Optimización de Cadenas de Suministros (OptiCas) y Tecnología Educativa Konrad (TecnoEduKon), liderados respectivamente por el autor y co-autor de este artículo.

¿Qué diferencia existe entre la Realidad Virtual, Aumentada y Móvil?.

Según Majid, Mohammed and Sulaiman [1] la realidad aumentada (RA) nació después de la realidad virtual (RV). La RA es una tecnología que permite superponer información virtual sobre objetos del mundo real [2], con una interfaz donde interactúan las escenas compuestas y las personas. A diferencia de la RV que proporciona a los usuarios escenas donde la ambientación es totalmente virtual, la RA brinda a los usuarios una escena en la que coexisten objetos del mundo real y virtual, actuando como un puente entre estos dos mundos.

Como mencionó Panetta [3], la RA fue una de las tecnologías emergentes más relevantes y desarrolladas en 2018. Sin embargo, el rápido desarrollo de dispositivos móviles y teléfonos inteligentes, el aprendizaje móvil y la realidad aumentada, dan origen a una nueva tecnología llamada realidad aumentada móvil (RAM). Esta tiene cuatro componentes principales: 1) la cámara que se utiliza para capturar la información del objetivo, 2) el marcador que consiste en la información del objetivo, 3) un dispositivo móvil que procesará y almacenará la información del objetivo siempre que se lee y 4) el contenido digital que mostrará la cámara cuando lea el marcador de destino [1].

Ventajas de la realidad aumentada móvil, incluso en tiempos de Covid-19.

En los últimos años, la mejora de los dispositivos móviles asegura que los contenidos basados ​​en la tecnología RAM permitirán tener una comunicación más efectiva en comparación con los basados en aplicaciones web y de escritorio. Esto genera enormes potenciales de aplicación en diversos campos industriales y de servicios, incluida la educación; donde el uso de esta tecnología en las clases ha cambiado considerablemente el patrón educativo tradicional, logrando aumentar la efectividad y el atractivo de las actividades de enseñanza y aprendizaje.


Qr 22Actualmente, se utiliza esta tecnología para desarrollar aplicaciones que ayuden a la sociedad, como el caso de la aplicación publicada en el artículo “This 3-D Simulation Shows Why Social Distancing Is So Important” en New York Times [4], donde se presenta una aplicación para iOS, que muestra cómo pueden aplicarse las pautas de distanciamiento social en la vida real. La aplicación puede descargarse a través de este código QR.

Figura 1. QR de la App del NY TIMES en RAM pro COVID-19.

El estado actual de la logística y el uso de herramientas tecnológicas para enseñanza.

De acuerdo con Waters [5], la logística es la capacidad básica que permite a la empresa obtener y mantener una ventaja competitiva. Esta se centra en tres estrategias que buscan la satisfacción del cliente: 1) localización de las instalaciones, 2) transporte y distribución y 3) gestión de almacenes. Siendo la gestión de almacenes la que representa mayores costos operativos y de capital. Según Mourtzis et al. [6], los costos operativos y de capital del almacenamiento en Europa representan aproximadamente el 25% de los costos logísticos, mientras que las cifras para los EE. UU. muestran que el almacenamiento contribuye aproximadamente al 10% [7]. A pesar de la importancia del almacenamiento en la logística de las cadenas de suministro, el uso de tecnologías RAM para la enseñanza de esta estrategia logística aún es escaso.

La realidad aumentada y su aplicación en logística.

En la gestión de almacenes existe un proceso crítico llamado preparación de pedidos (u order picking, en inglés), que consume hasta el 60% de todas sus actividades. En este, los productos se recogen de ubicaciones de almacenamiento específicas en función de los pedidos del cliente. Una forma de lograr ahorros es mediante la optimización de las rutas de preparación de pedidos. Lo anterior hace parte, en logística, de la temática llamada configuración de almacenes y centros de distribución. Aquí, se estudian varios algoritmos heurísticos de enrutamiento, para encontrar rutas de recolección de pedidos más cortas.

A partir de la revisión del estado del arte, se puede concluir que, a pesar de los diferentes avances de la realidad aumentada en el área de la logística, aún se encuentra en una fase inicial en cuanto a su aplicación en este campo, especialmente para favorecer el entrenamiento o formación en el área de la logística. Como consecuencia existe una brecha de conocimiento en este sentido. Por este motivo, la Fundación Universitaria Konrad Lorenz, a través de la cohesión entre los semilleros de investigación Optimización de Cadenas de Suministros (OptiCas) y Tecnología Educativa Konrad (TecnoEduKon) pretende contribuir a cubrir una parte de esta brecha de conocimiento, mediante el desarrollo de una aplicación para favorecer el proceso de aprendizaje de la gestión de bodegas, que hace parte del tema de logística en el área de la ingeniería industrial, convirtiéndola en la primera aplicación que se desarrolla para este propósito.

LOGISTIK: una aplicación móvil de realidad virtual para logística

LogistiK es una aplicación móvil de realidad aumentada basada en marcadores, es decir, que utiliza una imagen (o marcador) para posicionar la información aumentada. Este tipo de realidad aumentada facilita la ejecución de la aplicación en dispositivos con pocos recursos, debido a que no debe hacer un reconocimiento de imágenes que requiera demasiados recursos computacionales. El componente de realidad aumentada de la aplicación fue desarrollado en Unity bajo lenguaje C# y utilizando la librería Vuforia. Los demás componentes de la aplicación fueron desarrollados en Android Studio.

LogistiK fue desarrollada como una herramienta de soporte al proceso de enseñanza del tema de gestión de almacenes de picking en el campo de la logística del área de la ingeniería industrial. LogistiK fue diseñada por el auxiliar de investigación Juan Diego Bernal y fue desarrollada para el sistema operativo Android en su versión 4.4 (Android KitKat) o superior.

El componente principal de la aplicación es el módulo de realidad aumentada, donde los estudiantes tendrán que elaborar una ruta dentro de una bodega de picking, recogiendo una serie de pedidos distribuidos por toda la bodega; para esto deberán hacer uso del panel táctil de sus teléfonos para mover un montacargas situado en la esquina de la bodega. Los niveles son establecidos previamente por los docentes. Una imagen de la aplicación, así como el código QR para su descarga de Google Play, se muestra en la siguiente figura.

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Figura 2. Uso de la pantalla táctil para dirigir el montacargas y código QR para descarga.

 

EstComentarios finales de la aplicación en RAM desarrollada para cursos de logística.

La aplicación móvil de realidad aumentada desarrollada para mejorar la comprensión del estudiante en la temática de configuración de almacenes y centros de distribución en cursos de logística ha sido presentada y probada con un grupo de estudio compuesto por más de 200 estudiantes de diversos cursos de pregrado y posgrado de ingeniería industrial, en cinco universidades privadas de la ciudad de Bogotá, quienes evaluaron y comentaron la aplicación desarrollada. Los comentarios revelan que la aplicación genera una experiencia de aprendizaje de alta calidad y una atmósfera activa en el aula; incluso creando una discusión grupal que ayuda a resolver los ejercicios dados. Lo anterior, nos permite concluir que usar la aplicación móvil de realidad aumentada es agradable, fácilmente aplicable y muy útil para la enseñanza de la gestión de almacenes en cursos de logística.


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Divulgación y premiaciones recibidas por la aplicación desarrollada. A continuación, se relacionan los eventos donde esta investigación se ha presentado y los premios obtenidos:

Primer lugar en el Congreso Internacional de Ingeniería InNGENIO 2019. El evento se llevó a cabo del 21 al 23 de agosto de 2019 en Medellín, Colombia.

Segundo lugar en el área de investigación ingeniería y tecnología, en el concurso de posters realizado en el marco del Primer Encuentro de la Red Internacional de Investigación ERII 2019. El evento se llevó a cabo del 11 al 13 de septiembre de 2019 en Bogotá,  Colombia. 

Ponencia en el VI Congreso Internacional Industria, Organización y Logística,  22 al 23 de agosto de 2019 en Cartagena, Colombia.

Fotografías: Estudiante Juan diego Bernal en los eventos mencionados. 

 

Nota: Algunos apartes de esta entrada fueron tomados del capítulo de libro desarrollado por los autores, titulado: “Una aplicación móvil de Realidad Aumentada para la enseñanza de la gestión de almacenes en logística”, edición n° 4. Para más información, visite: http://www.fundacioniai.org/editorial/index2.1.html

 REFERENCIAS

[1]      N. Majid, H. Mohammed, and R. Sulaiman, “Students’ Perception of Mobile Augmented Reality Applications in Learning Computer Organization,” Procedia - Soc. Behav. Sci., vol. 176, pp. 111–116, Feb. 2015.

[2]        R. Azuma, “A Survey of Augmented Reality,” PRESENCE-TELEOPERATORS VIRTUAL Environ, vol. 6, no. 4, pp. 355–385, 1997.

[3]        K. Panneta, “5 Trends Emerge in the Gartner Hype Cycle for Emerging Technologies,” 5 Trends Emerge in the Gartner Hype Cycle for Emerging Technologies, 2018. [Online]. Available: https://www.gartner.com/smarterwithgartner/5-trends-emerge-in-gartner-hype-cycle-for-emerging-technologies-2018/. [Accessed: 05-Mar-2019].

[4]        The New York Times, “5 Trends Emerge in the Gartner Hype Cycle for Emerging Technologies,” 5 Trends Emerge in the Gartner Hype Cycle for Emerging Technologies, 2018. [Online]. Available: https://www.nytimes.com/interactive/2020/04/14/science/coronavirus-transmission-cough-6-feet-ar-ul.html. [Accessed: 23-Abril-2020].

[5]        D. Waters, Global logistics: new directions in supply chain management, Sixth Edit. London, UK: Kogan Page, 2010.

[6]        D. Mourtzis, V. Samothrakis, V. Zogopoulos, and E. Vlachou, “Warehouse Design and Operation using Augmented Reality technology: A Papermaking Industry Case Study,” Procedia CIRP, vol. 79, pp. 574–579, 2019.

[7]        Establish Inc., “Logistic Cost and Service, CSCMP Global Conference,” Logistic Cost and Service, CSCMP Global Conference, 2010. [Online]. Available: https://www.establishinc.com/case-studies/warehouse-design-improvements. [Accessed: 04-Mar-2019].

 

 

Publicado por Mariana Ríos Naranjo El día 04/28/2020 Enlace permanente Comentarios (0)

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