Защо имаме нужда от AR и VR в производството?

Здравейте! AR и VR са модерни неща; сега само мързеливите (или тези, които просто не се нуждаят от тях) не са направили приложения, които ги използват. От Oculus до MSQRD, от обикновени играчки, които радват децата с вида на динозавър в стаята, до приложения като „Подредете мебелите във вашия двустаен апартамент“ от IKEA и т.н. Тук има много опции за приложение.

Има и по-малко популярна област, но всъщност полезна - обучение на човек на нови умения и опростяване на ежедневната му работа. Тук, като пример, можем да цитираме симулатори за лекари, пилоти и дори правоприлагащи органи. В СИБУР използваме тези технологии като част от дигитализацията на производството. Основният потребител е директен производствен служител, носещ ръкавици и каска, който се намира в предприятието, в съоръжения с висок риск.

Казвам се Александър Леус, собственик съм на продукти в Industry 4.0 и ще говоря за това какви функции възникват тук.

Индустрия 4.0

Като цяло в съседна Европа всичко, което е свързано с дигиталното в едно предприятие в най-общия смисъл, се счита за индустрия 4.0. Нашите 4.0 са цифрови продукти, които по някакъв начин са свързани с хардуера. На първо място, разбира се, това е индустриалният интернет на нещата, IIoT, плюс посока, свързана с видео анализи (в завода има огромен брой камери и изображенията от тях трябва да бъдат анализирани), както и посока наречен XR (AR + VR).

Основната цел на IIoT е да повиши нивото на автоматизация в производството, да намали влиянието на човешкия фактор върху процеса на управление на некритични технологични процеси и да намали разходите за експлоатация на инсталации.

Видеоанализата в СИБУР се състои от две основни части - технологично наблюдение и ситуационен анализ. Технологичното наблюдение ви позволява да контролирате самите производствени параметри (както писахме тук тук за екструдера, например, или контрол на качеството на гумени брикети въз основа на изображението на неговите трохи). А ситуационният, както подсказва името, следи настъпването на определени събития: един от служителите се озова в зона, където не трябва да бъде (или където изобщо не трябва да бъде никой), изведнъж започнаха да излизат струи пара тръбата и други подобни.

Но защо имаме нужда от XR?

Терминът беше въведен в края на миналата година от консорциума Khronos Group, който създава стандарти за работа с графики. Самата буква "X" тук не може да се дешифрира, въпросът е следният:

XR включва всичко, което по един или друг начин е свързано с интерактивната компютърна графика, CGI, AR + VR тенденциите, както и технологичния стек, придружаващ цялата тази доброта. В нашата работа XR ни позволява да решаваме редица важни проблеми.

Първо, ние даваме на човек нов инструмент, който улеснява живота му (поне в работно време). Предлагаме цяла платформа, базирана на видео технологии и AR, която ви позволява директно да свържете производствен служител (оператор) в завода и дистанционен експерт - първият обикаля предприятието с AR очила, излъчвайки всичко, което се случва чрез видео ( не се различава много от туристическа разходка с GoPro, с изключение на околностите), вторият вижда на монитора си какво се случва от името на оператора и може да показва необходимите съвети на екрана на първия. Например в каква последователност да се разглобява блока, какви параметри да се задават и т.н.

Второ, подобряваме уменията на нашите служители. Като цяло това е разказ за непрекъснатото актуализиране на знанията. Например, при нас идва нов служител и в началото на работата неговата квалификация има определено значение, ако е от техникум, той помни почти всичко, което са му преподавали. Поне така трябва да бъде. След като работи няколко години, той може или да подобри квалификацията си, или малко да загуби уменията си; всичко зависи до голяма степен от това какво точно е направил, защото дори голямо количество полезни знания могат да бъдат изтласкани в далечния ъгъл от ежедневието.

Например по време на неговата смяна се случва някакво непланирано събитие, аварийно спиране. И тук е важно какви знания има служителят в този момент, дали той ще може да изпълни всички задачи, необходими в извънредна ситуация точно сега или не. Едно нещо е, ако работите с планирани ремонти средно веднъж на всеки 3 години, тогава можете да опресните знанията си сами (или с наша помощ) няколко месеца преди планираната работа, но друго е такава производствена изненада. Но не сте довършили чая си и квалификациите ви са на по-ниско ниво от това, което се изисква в момента.

В такива случаи помага нашата AR платформа - даваме я на служител и се оказва, че в комбинация с дистанционен специалист те могат бързо да вземат необходимите решения в движение.

Друга област на приложение на XR е оборудването за обучение и симулаторите, които ви позволяват да практикувате правилната реакция на възможни ситуации на работа. Сега имаме контролен симулатор за работа с компресори, а скоро ще пуснем още един за работа с опасни реагенти.

В допълнение към симулаторите, ние създаваме и подробни виртуални съвети. Например задачите на нашия оперативен персонал включват превключване на електрически табла, когато трябва да се подаде електричество в различни зони. Класическият подход за създаване на такива инструкции е фото инструкция или приложения с интерактивни 360-градусови фото панорами. И с помощта на очила, носими видеокамери и материали, разработени от нас, ще можем да формираме подробна база от знания за технологиите за поддръжка и ремонт.

Между другото, самата такава база вече е пълноценен цифров продукт с широко покритие, на базата на който могат да се изграждат нови симулатори, плюс това знание може да се транспортира през платформата, помагайки на хората на място да вземат оперативни решения. Момчетата вече изграждат езеро от данни, за което можете да прочетете тук.

Платформата AR се използва тук като интерфейс за визуализиране на съвети - например по-опитен колега (или AI) може да ви каже, че температурата в тази област трябва да се повиши. Тоест, просто трябва да се приближите до компресора - и в очилата ще се появи съвет.

Казано по-просто, AR платформата се състои от медиен ресурс с база данни и медиен сървър, към който специалисти, носещи AR очила, могат да се свързват, извършвайки определени действия фабрично. И специалистите вече могат да се свързват с тях от своите компютри, това могат да бъдат както наши вътрешни експерти, така и външни - продавачи и доставчици на оборудване. Процесът изглежда по следния начин: служител в завод извършва определена операция и за да вземе решение, той се нуждае от информация или се извършва надзор или пускане в експлоатация. Картина от очилата на служителя се излъчва на специалистите на мониторите, те могат да му изпращат „съвети“ от своите компютри, както в текстов вид, просто изпращайки съвет към интерфейса на очилата, така и в графика - служителят изпраща снимка от очилата , специалистите бързо добавят инфографика на екрана и изпращат информация обратно за яснота и ускоряване на комуникацията.

И за да бъде още по-лесно, е възможно да се създаде автоматичен достъп до базата данни, така че служителят да може незабавно да получи информация за нея и необходимите действия, като погледне маркировката на тялото на устройството.

Изпълнение и бариери

Едно е да измислите всичко това и дори да го внедрите на хардуер при нормални условия. Е, сериозно, какво толкова сложно, разположих средата, свързах AR очилата към лаптопа, всичко работи и всичко е готино.

И тогава идвате във фабриката.

Между другото, много подобни истории за „Имаме страхотни индустриални продукти“ бързо приключват, когато продуктът попадне в действително индустриални условия. Тук имаме много ограничения. Безжичната мрежа за данни не е защитена = няма безжична мрежа. Има кабелна връзка, чрез която се осъществява комуникация с интернет.

Но (вече разбрахте, нали?) Интернет също не е безопасен = прокси се използва за защита и повечето от портовете са затворени.

Следователно не е достатъчно да излезете с готино решение за индустрията, което ще помогне на потребителите; трябва незабавно да помислите как да прокарате всичко това в индустрията при съществуващите ограничения. Но ситуацията сега е, че такъв подход все още не е приложен в индустрията.

Не можем просто да направим сървър с всичко необходимо, за да работи платформата, да го оставим във фабриката и да си тръгнем с високо вдигнати глави - никой няма да се свърже с този сървър. Също така няма смисъл да поставяме специален лаптоп един до друг, това разваля цялата идея - правим всичко това, за да можем да свържем един с друг както служителя на обекта в Нижневартовск, така и човека от завода в Пит -Ях (и имаме завод там, да), и германец от страна на продавача. И за да могат нормално да обсъдят ремонта на помпа или компресор заедно, всеки от своето работно място (или самостоятелно, когато служител е на място). И никой няма да трябва да лети никъде, да координира бизнес пътувания, да получава визи, да губи време и пари.

Свързах се - видях всичко - реших всичко или предложих решение и отидох/отлетях да помогна.

Друга специфика, която поставя допълнителни ограничения, е работата ни с газ. И това винаги е въпрос на взривозащита и изискванията на конкретните помещения. Когато създавате устройство, винаги трябва да си задавате въпроса: кой ще го използва и при какви условия? Някои от нас работят в сервиза, където извършват поддръжка и ремонти, някои директно в производството, други в сървърни помещения, трети в подстанции.

В идеалния случай трябва да направите свое собствено устройство за всяка задача и всеки случай на употреба.

Няма проблеми с наличието на AR очила в XR сферата. Има проблеми с използването им в индустрията. Вземете същите Google Glass, когато бяха тествани през 2014 г., се оказа, че работят 20 минути с едно зареждане, а по време на работа загряват лицето доста добре. Добре е, разбира се, когато на площадката в Тоболск е -40 и имате нещо топло на лицето си. Но все още не е същото.

Една японска компания се приближи, тя вече имаше промишлени проби за внедряване в енергийни съоръжения през 2014 г. По принцип самата идея за AR оборудване на пазара е на пазара от дълго време и като цяло се е променила малко. Например каски за пилоти - сега всичко е почти същото, просто системите са станали по-малки, мощността продължава по-дълго време и резолюцията на микродисплеите и видеокамерите се е подобрила значително.

Тук също трябва да вземете предвид, че такива устройства се правят монокулярни и бинокулярни. И има смисъл. Ако в работата си трябва да прочетете някаква информация, да разгледате документи и други подобни, тогава имате нужда от бинокъл, който да формира изображение за двете очи едновременно. Ако просто трябва да предавате видео поток и снимки, като същевременно получавате информация под формата на кратки съвети и параметри, възможностите на монокулярно устройство ще са достатъчни.

Монокълът дори има проба със защита срещу експлозия, RealWear HMT-1z1, произведена в немския завод на компанията iSafe, но това като цяло е единствената проба от серийни продукти. Добро монокулярно устройство с взривозащита и малък монокулярен екран. Но понякога е необходим и бинокъл. Например, енергиен инженер, който участва в оперативното превключване, се нуждае от по-голям екран, за да види цялата превключваща верига. Тук също са важни стандартните характеристики на видеокамерата по отношение на качеството на снимане и нейното удобство - така че нищо да не блокира ъгъла на гледане, така че да има нормален автофокус (завъртането на нещо малко с ръкавици или разглеждането на малки чипове на части е значителен минус, улавяне на фокус, това е толкова удоволствие за вас самите).

Но за служителите в сервиза всичко е малко по-просто, има различни изисквания за безопасност при експлозия, което ви позволява да избирате устройства от по-широка гама от модели. Основното тук е просто качеството - устройството да работи, да не забавя, да е направено добре, в индустриален дизайн, така че да не се счупи при механично натоварване и т.н. Като цяло това е нормален сериен хардуер, а не прототип.

Инфраструктура

И още нещо, без да се замислим, чрез което е невъзможно да се прокара решение в индустриалния свят - инфраструктурата. Има такова нещо като цифрова готова инфраструктура. От една страна, това е същата маркетингова реклама като готова за Windows 7 мишка за компютър. От друга страна, тук има доста важно значение. Няма да използвате мобилен телефон, когато в обхвата няма базова станция, нали? Добре, можете да го използвате, да четете книга, да разглеждате снимки и т.н., но вече не можете да се обаждате.

Всички цифрови продукти разчитат на инфраструктура. Без него няма работещ дигитален продукт. И ако много често дигитализацията се разбира като просто прехвърляне на всичко от хартиен носител в дигитален, например в една компания човек е имал хартиен пропуск - направили са го цифров и т.н., то при нас цялото това нещо е базирано на задачи, на какво точно трябва да се направи.

Да кажем, че има едно просто желание - инфраструктура за осигуряване на комуникации. А площта на завода е около 600 футболни игрища. Струва ли си да се изгражда инфраструктура тук? Ако да, тогава в кои области, квадрати? Всички сайтове са различни и трябва да напишете технически спецификации за всеки един. Е, и най-важното, хората, които работят тук, имат ли нужда от тази инфраструктура?

Цифровите продукти в производството винаги са процес стъпка по стъпка и работата е там, че няма да разберете как и какво да правите с инфраструктурата, докато не донесете самия продукт. Донесли сте продукт, но няма инфраструктура. Разположих безжични мрежи от наличните оператори на патерици, разбрах, че работи, но искам стабилност - и се връщам назад, както в добрия стар съветски системен подход към дизайна. И започвате да изграждате инфраструктурата, която не е била тук и точно във формата, от която се нуждаят потребителите.

Някъде е достатъчно да инсталирате няколко точки за достъп, някъде има инсталация с куп стълби и проходи с височината на 20-етажна сграда и дори тук ще бъдете обесени с точки и предаватели, но няма да получите същото качество на мрежата като на закрито, така че има смисъл да се изложи инсталацията и да се използват преносими точки за достъп, като тези, използвани от миньорите (взривозащитени!). Всеки обект има своите специфики, които изискват собствено решение.

Хора

След като създадете инфраструктурата, докарате необходимите устройства в индустрията и настроите всичко от техническа гледна точка, не забравяйте - все още има хора, с които трябва да преминете през три етапа, за да може продуктът да бъде използван.

1. Запознайте се подробно, покажете собствения си пример.
2. Научете как да го използвате сами, тествайте го след това, за да видите колко всички разбират всичко.
3. Осигурете оцеляване на продукта.

Всъщност вие давате на хората нещо, което определено не са използвали преди. Сега, ако сте прехвърлили роднини от миди с бутони на модерни смартфони, това е същата история. Покажете устройството, къде е видеокамерата, как да персонализирате микродисплея и къде да натиснете какво да комуникирате - и така нататък, така нататък, така нататък.

И тук има една засада.

Идваш при хората, носиш продукт и говориш за него. Служителите може да се съгласят, да не спорят твърде много и да научат от вас как да използват това ново устройство с интерес и ентусиазъм. Те дори могат бързо да запомнят всичко от първия път. Те могат да преминат теста за познаване на устройството с отличие и да го използват толкова уверено, колкото и вие.

И тогава се оказва, че не сте уточнили предварително кой член на отбора им ще носи тези очила директно на корта. И се оказва, че съвсем други хора трябва да бъдат обучени отново.

Но ще имате няколко служители, които имат отлично разбиране за продукт, който няма да се използва.

Имаме и кратко видео за това как работи.

Източник: www.habr.com