The history of Swedish mining industry goes far back in time and is today one of Sweden's largest exports. Epiroc Industrial Design Competence Center in Örebro is constantly working to develop solutions for safer and more efficient mines. Automation and remote control are two innovations that are currently in the spotlight for development in the mining industry. Another innovation that, according to future forecasts, will increase in the upcoming years is the use of Extended Reality (XR). XR includes the concepts of Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR), and Mixed Reality (MR) and provides the opportunity to create virtual objects that can be used in conjunction with reality to enhance information. Based on these innovations and challenges a task has been developed that can be summarized in the following mission statement: "develop a remote-controlled concept that, with the help of reinforced information, enables safer work for mining operators in 2030". Thus, the purpose of this assignment is to show how future control of mining machines can be done 10 years in the future. As this project focuses on a future concept, a new competence of operators will be needed. XR technology creates new conditions for the interaction and experience of the machines. Therefore, the target group is not limited to today's miners, but mainly focuses on tomorrow's miners, where technology enthusiasts are seen as the primary target group. To support the work process and the design choices that have been made, a literary study of the areas of cognition, Human Machine Interaction (HMI), user interface and user experience has been conducted. The area of cognition intends to describe how people uses their senses in decision making. HMI deals with autonomous processes and how they are used in the mine today. In the case of user interfaces, the design guidelines that apply to the graphic design of interfaces are explored. While usability describes the theory for good usability and user experience for human interaction withdigital systems. The work process used in the assignment is an iterative process and is based on IDEO's user-centered three-phase model consisting of the phases of inspiration, ideation and implementation. In the initial phase of inspiration, different methods have been used to support the work of exploring the context, the user and its needs. Interviews with today's miners and a survey have been used to gather information about the target groups. This resulted in two different personas as well as a user journey. During the second phase of ideation, the aim was to implement methods that generate a wide variety of ideas, which are then examined, narrowed down and then concretized into early prototypes. During this phase, three design sprints were performed according to an iterative scrum form. These were information, feedback and interaction. From the first sprint, inform, a concept was developed that described how different kinds of information should be visualized. During the second sprint, feedback, a scenario was developed that described how the solution should be visualized and what kind of feedback the system should provide. The third and final sprint, interaction, resulted in different sequences where interaction with the machine took place and how these interactions should be illustrated using AR. Based on the different results from the design prints, this was combined into a final prototype consisting of an animated mining machine with visual information and an animated contextual environment. The final concept has been developed to assist the operators with a semi-automated system where the operator can control mining machines remotely. This is done through a touch-based interface where the operator can see a camera view from the machine in real time with reinforced information applied using AR technology. The information helps the operator to work safely remotely and creates a more efficient mining process that is adapted for the operators in 2030. / Den svenska gruvdriftens historia sträcker sig långt bak i tiden och är idag en av Sveriges största exporter. Den har även en historia av att ligga i framkant vad gäller tekniska innovationer, vilket gör det naturligt att även de senaste innovationerna bör appliceras i gruvan. Epiroc Industrial Design Competence Center i Örebro arbetar ständigt med att utveckla lösningar för en säkrare och effektivare gruvdrift. Automation och fjärrstyrning är två innovationer som just nu är i stort fokus för utveckling inom gruvbranschen. En annan innovation som enligt framtidsprognoser kommer öka i samhället de kommande åren är användningen av Extended Reality (XR). XR innefattar begreppen Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) och Mixed Reality (MR) och innebär möjligheten att visa virtuella objekt som kan användas tillsammans med verkligheten för att förstärka information. Utifrån dessa nya innovationer och utmaningar har därför ett uppdrag tagits fram som kan sammanfattas i följande mission statement: ”utveckla ett fjärrstyrt koncept som med hjälp av förstärkt information möjliggör ett säkrare arbete för gruvmaskinsoperatörer år 2030”. Syftet med arbetet var således att kunna visa hur framtidens styrning av gruvmaskiner kan gå till 10 år fram i tiden. Då detta arbete fokuserar på ett framtidskoncept kommer en ny kompetens av operatörer behövas. XR-tekniken skapar nya förutsättningar för hur interaktionen och upplevelsen av maskinerna blir. Därför är målgruppen inte begränsad till dagens gruvarbetare utan fokuserar framförallt på morgondagens gruvarbetare där teknikintresserade ses som den primära målgruppen. För att stödja arbetsprocessen och de designval som gjorts har en litteraturstudie av områdena kognition, Människa Maskin Interaktion (MMI), användargränssnitt och användarupplevelse genomförts. Kognitionen avser att beskriva hur människan använder sinnena vid beslutsfattning. MMI behandlar autonoma processer samt hur de används i gruvan idag. Vid användargränssnitt utforskas de designriktlinjer som finns gällande grafisk utformning av gränssnitt. Till sist beskriver kapitlet användbarhet teori för god användbarhet och användarupplevelse för människans interaktion med digitala system. Arbetsprocessen som används är en iterativ process och utgår från IDEOs användarcentrerade trefasmodell som består av faserna inspiration, ideation och implementation. I den inledande fasen inspiration har olika metoder använts för att stödja arbetet med att utforska kontexten, användaren och dess behov. Intervjuer med dagens gruvarbetare samt en enkät har använts för att samla information om målgruppen. Detta resulterade i två olika personas samt en användarresa. Under den andra fasen ideation var syftet att genomföra metoder som genererar en stor mängd olika idéer som sedan granskas, gallras ner och därefter konkretiseras till tidiga prototyper Under denna fas genomfördes tre stycken design sprintar enligt en iterativ scrumform, dessa var informera, återkoppla och interagera. Utifrån sprinten informera togs ett koncept fram som beskrev hur olika sort information kan visualiseras. Under den andra designsprinten återkoppla togs ett scenario fram som beskrev hur lösningen skulle visualiseras samt vilken sorts återkoppling systemet skulle ge. Den tredje och sista fasen interagera resulterade i vilka sekvenser interaktion sker i med maskinen och hur de är illustrerade i AR. Utifrån de olika resultaten från designsprintarna sammanfogades detta i en slutprototyp bestående av en animerad gruvmaskin med visuell information samt en animerad kontextmiljö. Det slutliga konceptet är utvecklat för att kunna bistå operatören med ett halvautomatiserat system där operatören kan styra gruvmaskiner på distans. Detta sker genom ett touch baserat gränssnitt där operatören kan se en kameravy från maskinen i realtid med pålagd förstärk information med hjälp av AR teknik. Informationen hjälper operatören att kunna arbeta säkert på distans och skapar ett effektivare gruvarbetare som är anpassat för operatörerna år 2030.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:ltu-79733 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Sjödahl, Hanna, Svanbäck, Felix |
| Publisher | Luleå tekniska universitet, Institutionen för ekonomi, teknik och samhälle, Luleå tekniska universitet, Institutionen för ekonomi, teknik och samhälle |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.003 seconds