Hvorfor har vi brug for AR og VR i produktionen?

Hej! AR og VR er moderigtige ting; nu har kun de dovne (eller dem, der simpelthen ikke har brug for det) ikke lavet applikationer ved at bruge dem. Fra Oculus til MSQRD, fra simpelt legetøj, der glæder børn med udseendet af en dinosaur i rummet, til applikationer som "Arranger møblerne i din toværelses lejlighed" fra IKEA og så videre. Der er mange anvendelsesmuligheder her.

Og der er også et mindre populært område i forhold til dem, men faktisk et nyttigt - at lære en person nye færdigheder og forenkle sit daglige arbejde. Her kan vi som eksempel nævne simulatorer til læger, piloter og endda retshåndhævende myndigheder. Hos SIBUR bruger vi disse teknologier som led i digitaliseringen af ​​produktionen. Hovedforbrugeren er en direkte produktionsmedarbejder iført handsker og hjelm, som er placeret på virksomheden, på højrisikofaciliteter.

Mit navn er Alexander Leus, jeg er Product Owner af Industry 4.0, og jeg vil fortælle om, hvilke funktioner der opstår her.

Industri 4.0

Generelt betragtes alt, der er relateret til digitalt i en virksomhed i generel forstand i nabolandene, for industri 4.0. Vores 4.0 er digitale produkter, der på en eller anden måde er relateret til hardware. Først og fremmest er dette selvfølgelig det industrielle internet af tingene, IIoT, plus en retning relateret til videoanalyse (der er et stort antal kameraer på fabrikken, og billeder fra dem skal analyseres), og også en retning kaldet XR (AR + VR).

Hovedmålet med IIoT er at øge niveauet af automatisering i produktionen, reducere indflydelsen fra den menneskelige faktor på processen med at styre ikke-kritiske teknologiske processer og reducere omkostningerne ved drift af anlæg.

Videoanalyse hos SIBUR består af to hoveddele - teknologisk overvågning og situationsanalyse. Teknologisk observation giver dig mulighed for at kontrollere selve produktionsparametrene (som vi skrev her her om ekstrudereneller kvalitetskontrol af gummibriketter baseret på billedet af dets krummer). Og den situationelle, som navnet antyder, overvåger forekomsten af ​​visse begivenheder: en af ​​medarbejderne befandt sig i et område, hvor han ikke burde være (eller hvor ingen overhovedet burde være), dampstråler begyndte pludselig at undslippe fra røret og lignende.

Men hvorfor har vi brug for XR?

Udtrykket blev opfundet i slutningen af ​​sidste år af Khronos Group-konsortiet, som skaber standarder for at arbejde med grafik. Selve bogstavet "X" kan ikke dechifreres her, pointen er dette:

XR inkluderer alt, der på den ene eller anden måde er forbundet med interaktiv computergrafik, CGI, AR + VR-trends, såvel som teknologistakken, der ledsager al denne godhed. I vores arbejde giver XR os mulighed for at løse en række vigtige problemer.

Først giver vi en person et nyt værktøj, der gør livet lettere (i hvert fald i arbejdstiden). Vi tilbyder en hel platform baseret på videoteknologier og AR, som giver dig mulighed for direkte at forbinde en produktionsmedarbejder (operatør) på fabrikken og en fjernekspert - den første går rundt i virksomheden iført AR-briller og udsender alt, hvad der sker via video ( ikke meget anderledes end en turistvandring med GoPro, bortset fra omgivelserne ), den anden ser på sin skærm, hvad der sker på vegne af operatøren og kan vise de nødvendige tips på skærmen på den første. For eksempel, i hvilken rækkefølge skal enheden skilles ad, hvilke parametre der skal indstilles osv.

For det andet opgraderer vi vores medarbejderes kompetencer. Generelt er dette en historie om konstant opdatering af viden. For eksempel kommer en ny medarbejder til os, og i begyndelsen af ​​arbejdet har hans kvalifikationer en bestemt betydning; hvis han er fra teknisk skole, husker han næsten alt, hvad han blev lært. Sådan burde det i hvert fald være. Efter at have arbejdet i flere år kan han enten forbedre sine kvalifikationer eller miste sine færdigheder lidt; det hele afhænger i høj grad af, hvad han præcist gjorde, for selv en stor mængde nyttig viden kan blive skubbet ud i det fjerneste hjørne af den daglige rutine.

For eksempel, under hans vagt, opstår der en uplanlagt begivenhed, et nødstop. Og her er det vigtigt, hvilken viden medarbejderen har i dette øjeblik, om han vil kunne udføre alle de opgaver, der er nødvendige i en nødsituation lige nu eller ej. Én ting er, hvis du arbejder med planlagte reparationer i gennemsnit en gang hvert 3. år, så kan du genopfriske din viden på egen hånd (eller med vores hjælp) et par måneder før det planlagte arbejde, men en anden ting er sådan en produktionsoverraskelse. Men du er ikke færdig med din te, og dine kvalifikationer er på et lavere niveau, end hvad der kræves lige nu.

I sådanne tilfælde hjælper vores AR-platform – vi giver det til en medarbejder, og det viser sig, at de sammen med en fjernspecialist hurtigt kan træffe de nødvendige beslutninger på farten.

Et andet anvendelsesområde for XR er træningsudstyr og simulatorer, som giver dig mulighed for at øve dig i den korrekte reaktion på mulige situationer på arbejdet. Nu har vi en kontrolsimulator til at arbejde med kompressorer, og vi lancerer snart endnu en til at arbejde med farlige reagenser.

Udover simulatorer laver vi også detaljerede virtuelle tips. For eksempel omfatter vores driftspersonales opgaver at skifte eltavler, når der skal leveres strøm til forskellige områder. Den klassiske tilgang til at oprette sådanne instruktioner er fotoinstruktion eller applikationer med interaktive 360-graders fotopanoramaer. Og ved hjælp af briller, bærbare videokameraer og materialer udviklet af os, vil vi være i stand til at danne en detaljeret vidensbase om vedligeholdelses- og reparationsteknologier.

I øvrigt er en sådan base i sig selv allerede et fuldgyldigt digitalt produkt med bred dækning, på grundlag af hvilket nye simulatorer kan bygges, plus at denne viden kan transporteres gennem platformen, hvilket hjælper folk på jorden med at træffe operationelle beslutninger. Fyrene er allerede ved at bygge en datasø, som du kan læse om her.

AR-platformen bruges her som en grænseflade til at visualisere rådgivning – for eksempel kan en mere erfaren kollega (eller AI) fortælle dig, at temperaturen i det område skal øges. Det vil sige, at du blot skal henvende dig til kompressoren – så dukker der råd op i glassene.

For at sige det enkelt består AR-platformen af ​​en medie-ressource med en database og en medieserver, som specialister, der bærer AR-briller, kan oprette forbindelse til, og udføre bestemte handlinger på fabrikken. Og specialister kan allerede oprette forbindelse til dem fra deres computere; disse kan enten være vores interne eksperter eller eksterne - leverandører og udstyrsleverandører. Processen ser nogenlunde sådan ud: en medarbejder på et anlæg udfører en bestemt operation, og for at træffe en beslutning har han brug for information, eller der udføres tilsyn eller idriftsættelsesarbejde. Et billede fra medarbejderens briller udsendes til specialisterne på skærmene, de kan sende ham "tips" fra deres computere, både i tekst, blot at sende råd til brillergrænsefladen, og i grafik - medarbejderen sender et foto fra brillerne , tilføjer specialisterne hurtigt infografik på skærmen og sender information tilbage for klarhed og fremskynde kommunikation.

Og for at gøre det endnu nemmere, er det muligt at oprette automatisk adgang til databasen, så en medarbejder straks kan modtage information om den og de nødvendige handlinger ved at se på mærket på enhedens krop.

Implementering og barrierer

Det er én ting at komme med alt dette og endda implementere det på hardware under normale forhold. Nå, seriøst, hvad der er så kompliceret, jeg installerede miljøet, sluttede AR-brillerne til den bærbare computer, alt fungerer, og alt er cool.

Og så kommer du til fabrikken.

Mange lignende historier om "Vi har fantastiske industriprodukter" slutter i øvrigt hurtigt, når produktet kommer i faktisk industrielle forhold. Vi har mange begrænsninger her. Trådløst datanetværk er ikke sikkert = der er intet trådløst netværk. Der er en kablet forbindelse, hvorigennem kommunikationen med internettet udføres.

Men (du har allerede forstået, ikke?) Internettet er også usikkert = en proxy bruges til beskyttelse, og de fleste porte er lukkede.

Derfor er det ikke nok at komme med en fed løsning til branchen, der vil hjælpe brugerne; du skal straks tænke over, hvordan du kan skubbe alt dette ind i branchen under de eksisterende restriktioner. Men situationen er nu, at en sådan tilgang endnu ikke er implementeret i branchen.

Vi kan ikke bare lave en server med alt, hvad der er nødvendigt for, at platformen kan fungere, efterlade den på fabrikken og forlade den med løftet hoved - ingen vil oprette forbindelse til denne server. Det nytter heller ikke at placere en dedikeret laptop ved siden af ​​hinanden, det ødelægger hele ideen - vi gør alt dette for at kunne forbinde med hinanden både medarbejderen i Nizhnevartovsk og personen fra fabrikken i Pyt -Yakh (og vi har en plante der, ja), og en tysker fra sælgers side. Og så de normalt kan diskutere reparation af en pumpe eller kompressor sammen, hver fra deres egen arbejdsplads (eller hver for sig, når en medarbejder er på stedet). Og ingen skal flyve nogen steder, koordinere forretningsrejser, få visum, spilde tid og penge.

Jeg tilsluttede mig - jeg så alt - jeg besluttede alt, eller jeg foreslog en løsning og gik/fløj for at hjælpe.

En anden specificitet, der sætter yderligere grænser, er vores arbejde med gas. Og dette er altid et spørgsmål om eksplosionsbeskyttelse og kravene til specifikke lokaler. Når du opretter en enhed, bør du altid stille dig selv spørgsmålet: hvem vil bruge den og under hvilke forhold? Nogle af os arbejder på værkstedet, hvor de udfører vedligeholdelse og reparationer, nogle direkte i produktionen, nogle i serverrum, nogle på transformerstationer.

Ideelt set bør du lave din egen enhed til hver opgave og hver brugssag.

Der er ingen problemer med tilgængeligheden af ​​AR-briller i XR-sfæren. Der er problemer med deres anvendelse i industrien. Tag samme Google Glass, da de blev testet i 2014, viste det sig, at de virker i 20 minutter på én opladning, og under drift varmer de ansigtet ret godt op. Det er selvfølgelig godt, når klokken er -40 på pladsen i Tobolsk, og man har noget varmt i ansigtet. Men stadig ikke det samme.

Et japansk firma kom tættere på; det havde allerede industrielle prøver til implementering på kraftværker i 2014. I princippet har selve ideen med AR-udstyr på markedet været på markedet i lang tid og har stort set ændret sig lidt. For eksempel hjelme til piloter - nu er alt næsten det samme, det er bare, at systemerne er blevet mindre, strømmen holder i længere tid, og opløsningen på mikroskærme og videokameraer er forbedret markant.

Her skal du også tage højde for, at sådanne enheder er lavet monokulært og kikkert. Og det giver mening. Hvis du i dit arbejde har brug for at læse nogle oplysninger, se på dokumenter og lignende, så skal du bruge en kikkertanordning til at danne et billede for begge øjne på én gang. Hvis du bare skal overføre en videostrøm og fotos, mens du modtager information i formatet af korte tips og parametre, vil en monokulær enheds muligheder være tilstrækkelige.

Monokulærer har endda en prøve med eksplosionsbeskyttelse, RealWear HMT-1z1, produceret på den tyske fabrik hos iSafe-virksomheden, men dette er generelt den eneste prøve af serieprodukter. En god monokulær enhed med eksplosionsbeskyttelse og en lille monokulær skærm. Men nogle gange er der også brug for en kikkert. For eksempel har en strømtekniker, der er involveret i operationel kobling, brug for en større skærm for at se hele koblingskredsløbet. Her er også videokameraets standardegenskaber med hensyn til kvaliteten af ​​optagelsen og dets bekvemmelighed - så intet blokerer for synsvinklen, så der er normal autofokus (at vride noget lille med handsker eller undersøge små afslag på dele er en betydelig minus, fanger fokus, det er så en fornøjelse for dig selv).

Men for værkstedsansatte er alt lidt enklere; der er forskellige eksplosionssikkerhedskrav, som giver dig mulighed for at vælge enheder fra et bredere udvalg af modeller. Det vigtigste her er simpelthen kvalitet - at enheden fungerer, ikke bremser, er lavet godt, i et industrielt design, så den ikke går i stykker under mekanisk belastning osv. Generelt er det en normal seriel hardware, ikke en prototype.

Infrastruktur

Og en ting mere, uden at tænke igennem, som det er umuligt at skubbe en løsning ind i den industrielle verden - infrastruktur. Der er sådan noget som digital klar infrastruktur. På den ene side er dette den samme marketinghype som en Windows 7 klar mus til en computer. På den anden side er der en ret vigtig mening her. Du vil ikke bruge en mobiltelefon, når der ikke er nogen basestation inden for rækkevidde, vel? Nå, okay, du kan bruge det, læse en bog, se billeder osv., men du kan ikke længere ringe.

Alle digitale produkter er afhængige af infrastruktur. Uden det er der ikke noget fungerende digitalt produkt. Og hvis digitalisering meget ofte forstås som blot at overføre alt fra papir til digitalt, for eksempel i en virksomhed havde en person et papirpas - de gjorde det digitalt og så videre, så er det hele hos os baseret på opgaver, på hvad der præcist skal gøres.

Lad os sige, at der er et simpelt ønske - en infrastruktur til at levere kommunikation. Og planteområdet er på omkring 600 fodboldbaner. Kan det betale sig at bygge infrastruktur her? Hvis ja, så i hvilke områder, firkanter? Webstederne er alle forskellige, og du skal skrive tekniske specifikationer for hver enkelt. Nå, og vigtigst af alt, har de mennesker, der arbejder her overhovedet brug for denne infrastruktur?

Digitale produkter i produktion er altid en trin-for-trin proces, og sagen er, at du ikke forstår, hvordan og hvad du skal gøre med infrastrukturen, før du henter selve produktet. Du medbragte et produkt, men der er ingen infrastruktur. Jeg installerede trådløse netværk fra tilgængelige operatører på krykker, jeg indså, at det virker, men jeg vil have stabilitet - og jeg ruller tilbage, som i den gode gamle sovjetiske systemtilgang til design. Og du begynder at bygge den infrastruktur, der ikke var her og præcis i den form, som brugerne har brug for.

Et eller andet sted er det nok at installere et par adgangspunkter, et eller andet sted er der en installation med en masse trapper og gange i højden af ​​en bygning på 20 etager, og selv her bliver du hængt op med punkter og sendere, men du får ikke samme netværkskvalitet som indendørs, så det giver mening at eksponere installation og bruge bærbare adgangspunkter, som dem der bruges af minearbejdere (eksplosionssikret!). Hvert objekt har sine egne detaljer, der kræver sin egen løsning.

Mennesker

Efter at have skabt infrastrukturen, bragt de nødvendige enheder ind i industrien og sat alt op fra et teknisk synspunkt, husk - der er stadig mennesker, som du skal igennem tre trin med for at produktet kan bruges.

1. Sæt dig ind i detaljer, vis dit eget eksempel.
2. Lær selv, hvordan du bruger det, test det derefter for at se, hvor meget alle forstår alt.
3. Sikre produktets overlevelse.

Faktisk giver du folk noget, som de bestemt ikke har brugt før. Hvis du nu har overført slægtninge fra muslingeskaller med trykknapper til moderne smartphones, handler det om den samme historie. Vis enheden, hvor videokameraet er, hvordan man tilpasser mikrodisplayet, og hvor man skal trykke på, hvad der skal kommunikeres - og så videre, så videre, så videre.

Og her er der ét baghold.

Man kommer til folk og bringer et produkt og taler om det. Medarbejdere kan blive enige, ikke skændes for meget og lære af dig, hvordan du bruger denne nye enhed med interesse og entusiasme. De kan endda hurtigt huske alt første gang. De kan bestå enhedsvidenstesten med glans og bruge den lige så trygt som dig.

Og så viser det sig, at du ikke på forhånd specificerede, hvilket medlem af deres hold, der ville bære disse briller direkte på banen. Og det viser sig, at helt andre mennesker skal trænes igen.

Men du vil have flere medarbejdere, som har en fremragende forståelse for et produkt, som ikke bliver brugt.

Vi har også en kort video om, hvordan det fungerer.

Kilde: www.habr.com