Pourquoi avons-nous besoin de réalité augmentée et de réalité virtuelle en production ?

Bonjour! L’AR et la VR sont des choses à la mode ; désormais, seuls les paresseux (ou ceux qui n’en ont tout simplement pas besoin) n’ont pas créé d’applications en les utilisant. De Oculus à MSQRD, des simples jouets qui ravissent les enfants avec l'apparition d'un dinosaure dans la pièce, aux applications comme « Organisez les meubles dans votre appartement de deux pièces » d'IKEA, etc. Il existe de nombreuses options d'application ici.

Et il existe également un domaine moins populaire, mais en réalité utile : enseigner de nouvelles compétences à une personne et simplifier son travail quotidien. Ici, à titre d'exemple, on peut citer les simulateurs pour les médecins, les pilotes et même les forces de l'ordre. Chez SIBUR, nous utilisons ces technologies dans le cadre de la numérisation de la production. Le consommateur principal est un employé direct de la production portant des gants et un casque, qui se trouve dans l'entreprise, dans des installations à haut risque.

Pourquoi avons-nous besoin de réalité augmentée et de réalité virtuelle en production ?

Je m'appelle Alexander Leus, je suis Product Owner de l'Industrie 4.0 et je parlerai ici des fonctionnalités qui se présentent.

Industrie 4.0

De manière générale, dans l’Europe voisine, tout ce qui touche au numérique dans une entreprise au sens général est considéré comme l’industrie 4.0. Notre 4.0, ce sont des produits numériques qui sont en quelque sorte liés au matériel. Tout d'abord, bien sûr, il s'agit de l'Internet industriel des objets, IIoT, plus une direction liée à l'analyse vidéo (il y a un grand nombre de caméras dans l'usine, et les images d'elles doivent être analysées), ainsi qu'une direction appelé XR (AR + VR).

L'objectif principal de l'IIoT est d'augmenter le niveau d'automatisation de la production, de réduire l'influence du facteur humain sur le processus de gestion des processus technologiques non critiques et de réduire les coûts d'exploitation des usines.

L'analyse vidéo chez SIBUR se compose de deux parties principales : la surveillance technologique et l'analyse situationnelle. L'observation technologique permet de contrôler eux-mêmes les paramètres de production (comme nous l'avons écrit ici ici à propos de l'extrudeuse, par exemple, ou contrôle qualité des briquettes de caoutchouc basé sur l'image de leurs miettes). Et la situation, comme son nom l'indique, surveille la survenance de certains événements : un des employés s'est retrouvé dans une zone où il ne devrait pas être (ou où personne ne devrait être du tout), des jets de vapeur ont soudainement commencé à s'échapper de le tuyau, etc.

Mais pourquoi avons-nous besoin de XR ?

Le terme a été inventé à la fin de l'année dernière par le consortium Khronos Group, qui crée des normes pour travailler avec des graphiques. La lettre « X » elle-même n'est pas déchiffrable ici, le point est le suivant :

Pourquoi avons-nous besoin de réalité augmentée et de réalité virtuelle en production ?

XR comprend tout ce qui est d'une manière ou d'une autre lié à l'infographie interactive, aux tendances CGI, AR + VR, ainsi que la pile technologique qui accompagne toute cette bonté. Dans notre travail, la XR nous permet de résoudre un certain nombre de problèmes importants.

Premièrement, nous donnons à une personne un nouvel outil qui lui facilite la vie (au moins pendant les heures de travail). Nous proposons toute une plateforme basée sur les technologies vidéo et AR, qui vous permet de connecter directement un employé de production (opérateur) de l'usine et un expert à distance - le premier se promène dans l'entreprise avec des lunettes AR, diffusant tout ce qui se passe via vidéo ( pas très différent d'une balade touristique avec GoPro, sauf pour les alentours ), le second voit sur son moniteur ce qui se passe de la part de l'opérateur et peut afficher les conseils nécessaires sur l'écran du premier. Par exemple, dans quel ordre démonter l'unité, quels paramètres définir, etc.

Deuxièmement, nous améliorons les compétences de nos employés. En général, c'est une histoire de mise à jour constante des connaissances. Par exemple, un nouvel employé vient chez nous, et au début de son travail, ses qualifications ont une signification particulière : s'il est issu d'une école technique, il se souvient de presque tout ce qu'on lui a enseigné. Du moins, c'est comme ça que ça devrait être. Après avoir travaillé pendant plusieurs années, il peut soit améliorer ses qualifications, soit perdre un peu ses compétences ; tout dépend en grande partie de ce qu'il a fait exactement, car même une grande quantité de connaissances utiles peut être reléguée au second plan par la routine quotidienne.

Par exemple, pendant son quart de travail, un événement imprévu se produit, un arrêt d'urgence. Et ici, il est important de savoir quel type de connaissances l'employé possède à ce moment-là, s'il sera capable ou non d'effectuer toutes les tâches nécessaires dans une situation d'urgence. C'est une chose si vous travaillez sur des réparations planifiées en moyenne une fois tous les 3 ans, vous pouvez alors rafraîchir vos connaissances par vous-même (ou avec notre aide) quelques mois avant les travaux planifiés, mais une telle surprise de production en est une autre. Mais vous n’avez pas fini votre thé et vos qualifications sont à un niveau inférieur à celui requis actuellement.

Dans de tels cas, notre plateforme AR nous aide - nous la donnons à un employé, et il s'avère que, associé à un spécialiste à distance, il peut rapidement prendre les décisions nécessaires en déplacement.

Un autre domaine d'application de XR est celui des équipements de formation et des simulateurs, qui vous permettent de pratiquer la réaction correcte face à d'éventuelles situations de travail. Nous disposons désormais d'un simulateur de contrôle pour travailler avec des compresseurs, et nous en lancerons bientôt un autre pour travailler avec des réactifs dangereux.

En plus des simulateurs, nous créons également des astuces virtuelles détaillées. Par exemple, les tâches de notre personnel opérationnel incluent la commutation des panneaux électriques lorsque l'électricité doit être fournie à différentes zones. L'approche classique pour créer de telles instructions est l'instruction photo ou les applications avec des panoramas photo interactifs à 360 degrés. Et avec l'aide de lunettes, de caméras vidéo portables et de matériaux développés par nos soins, nous pourrons constituer une base de connaissances détaillée sur les technologies de maintenance et de réparation.

Soit dit en passant, une telle base elle-même est déjà un produit numérique à part entière avec une large couverture, sur la base duquel de nouveaux simulateurs peuvent être construits, et ces connaissances peuvent être transportées à travers la plate-forme, aidant ainsi les personnes sur le terrain à prendre des décisions opérationnelles. Les gars construisent déjà un lac de données, sur lequel vous pouvez lire ici.

La plateforme AR est utilisée ici comme interface pour visualiser des conseils - par exemple, un collègue plus expérimenté (ou une IA) peut vous dire que la température dans cette zone doit être augmentée. Autrement dit, il vous suffit de vous approcher du compresseur - et des conseils apparaîtront dans les verres.

Pour faire simple, la plateforme AR consiste en une ressource multimédia avec une base de données et un serveur multimédia, auxquels les spécialistes portant des lunettes AR peuvent se connecter et effectuer certaines actions en usine. Et les spécialistes peuvent déjà s'y connecter depuis leurs ordinateurs ; il peut s'agir soit de nos experts internes, soit d'experts externes - vendeurs et fournisseurs d'équipements. Le processus ressemble à ceci : un employé d'une usine effectue une certaine opération et, pour prendre une décision, il a besoin d'informations, ou des travaux de supervision ou de mise en service sont effectués. Une image des lunettes de l'employé est diffusée aux spécialistes sur les moniteurs, ils peuvent lui envoyer des « astuces » depuis leurs ordinateurs, à la fois sous forme de texte, en envoyant simplement des conseils à l'interface des lunettes, et sous forme graphique - l'employé envoie une photo depuis les lunettes , les spécialistes ajoutent rapidement des infographies à l'écran et renvoient les informations pour plus de clarté et accélérer la communication.

Et pour rendre les choses encore plus faciles, il est possible de créer un accès automatique à la base de données afin qu'un employé puisse immédiatement recevoir des informations à ce sujet et les actions nécessaires en regardant la marque sur le corps de l'appareil.

Mise en œuvre et obstacles

C'est une chose d'imaginer tout cela et même de l'implémenter sur du matériel dans des conditions normales. Eh bien, sérieusement, qu'est-ce qui est si compliqué, j'ai déployé l'environnement, connecté les lunettes AR à l'ordinateur portable, tout fonctionne et tout est cool.

Et puis vous arrivez à l'usine.

Pourquoi avons-nous besoin de réalité augmentée et de réalité virtuelle en production ?

D’ailleurs, de nombreuses histoires similaires sur « Nous avons d’excellents produits industriels » se terminent rapidement lorsque le produit entre dans des conditions réellement industrielles. Nous avons beaucoup de restrictions ici. Le réseau de données sans fil n'est pas sécurisé = il n'y a pas de réseau sans fil. Il existe une connexion filaire à travers laquelle la communication avec Internet s'effectue.

Mais (vous l'avez déjà compris, n'est-ce pas ?) Internet est également dangereux : un proxy est utilisé pour la protection et la plupart des ports sont fermés.

Par conséquent, il ne suffit pas de proposer une solution intéressante pour l’industrie qui aidera les utilisateurs, il faut immédiatement réfléchir à la manière d’introduire tout cela dans l’industrie dans le cadre des restrictions existantes. Mais aujourd’hui, une telle approche n’a pas encore été mise en œuvre au sein de l’industrie.

Nous ne pouvons pas simplement créer un serveur avec tout le nécessaire pour que la plateforme fonctionne, le laisser à l'usine et repartir la tête haute - personne ne se connectera à ce serveur. Cela n'a également aucun sens de placer un ordinateur portable dédié l'un à côté de l'autre, cela gâche toute l'idée - nous faisons tout cela pour pouvoir connecter entre eux à la fois l'employé du site de Nizhnevartovsk et la personne de l'usine de Pyt. -Yakh (et nous avons une usine là-bas, oui), et un Allemand du côté du vendeur. Et pour qu'ils puissent normalement discuter ensemble de la réparation d'une pompe ou d'un compresseur, chacun depuis son poste de travail (ou seul, lorsqu'un collaborateur est sur place). Et personne n'aura à voler n'importe où, à coordonner des voyages d'affaires, à obtenir des visas, à perdre du temps et de l'argent.

Je me suis connecté - j'ai tout vu - j'ai tout décidé, ou j'ai proposé une solution et je suis allé/volé pour aider.

Une autre spécificité qui pose des limites supplémentaires est notre travail avec le gaz. Et c'est toujours une question de protection contre les explosions et d'exigences spécifiques aux locaux. Lors de la création d’un appareil, il faut toujours se poser la question : qui va l’utiliser et dans quelles conditions ? Certains d'entre nous travaillent dans l'atelier de réparation, où ils effectuent la maintenance et les réparations, certains directement en production, certains dans les salles de serveurs, certains dans les sous-stations.

Pourquoi avons-nous besoin de réalité augmentée et de réalité virtuelle en production ?

Idéalement, vous devriez créer votre propre appareil pour chaque tâche et chaque cas d’utilisation.

Il n'y a aucun problème avec la disponibilité des lunettes AR dans la sphère XR. Leur utilisation dans l'industrie pose des problèmes. Prenez les mêmes Google Glass, lorsqu'ils ont été testés en 2014, il s'est avéré qu'ils fonctionnent pendant 20 minutes avec une seule charge et qu'ils chauffent assez bien le visage pendant le fonctionnement. C'est bien, bien sûr, quand il fait -40 sur le site de Tobolsk et qu'on a quelque chose de chaud sur le visage. Mais toujours pas pareil.

Une entreprise japonaise s’en est rapprochée ; elle disposait déjà d’échantillons industriels à mettre en œuvre dans des centrales électriques en 2014. En principe, l'idée même de l'équipement AR sur le marché existe depuis longtemps et, dans l'ensemble, a peu changé. Par exemple, les casques pour pilotes - maintenant tout est presque pareil, c'est juste que les systèmes sont devenus plus petits, la puissance dure plus longtemps et la résolution des micro-écrans et des caméras vidéo s'est considérablement améliorée.

Ici, vous devez également tenir compte du fait que ces appareils sont fabriqués à partir de monoculaires et de jumelles. Et c'est logique. Si, dans votre travail, vous avez besoin de lire des informations, de consulter des documents, etc., vous avez besoin d'un appareil binoculaire pour former une image pour les deux yeux à la fois. Si vous avez simplement besoin de transmettre un flux vidéo et des photos, tout en recevant des informations sous forme de courts conseils et paramètres, les capacités d'un appareil monoculaire suffiront.

Les monoculaires ont même un échantillon avec protection contre les explosions, RealWear HMT-1z1, produit dans l'usine allemande de la société iSafe, mais il s'agit généralement du seul échantillon de produits en série. Un bon appareil monoculaire avec protection contre les explosions et un petit écran monoculaire. Mais parfois, des jumelles sont également nécessaires. Par exemple, un ingénieur électricien impliqué dans la commutation opérationnelle a besoin d’un écran plus grand pour voir l’intégralité du circuit de commutation. Les caractéristiques standard de la caméra vidéo en termes de qualité de prise de vue et de commodité sont également importantes ici - afin que rien ne bloque l'angle de vision, afin qu'il y ait une mise au point automatique normale (tordre quelque chose de petit avec des gants ou examiner de petits éclats sur des pièces est un moins important, accrocheur, c'est tellement un plaisir pour vous-même).

Mais pour les employés des ateliers de réparation, tout est un peu plus simple : il existe différentes exigences en matière de sécurité contre les explosions, ce qui vous permet de choisir des appareils parmi une gamme de modèles plus large. L'essentiel ici est simplement la qualité - que l'appareil fonctionne, ne ralentisse pas, soit bien fabriqué, dans une conception industrielle, afin qu'il ne se brise pas sous l'effet de contraintes mécaniques, etc. En général, il s’agit d’un matériel de série normal, pas d’un prototype.

Infrastructure

Et encore une chose, sans réfléchir, à laquelle il est impossible d'introduire une solution dans le monde industriel : l'infrastructure. Il existe une infrastructure prête pour le numérique. D'une part, il s'agit du même battage publicitaire qu'une souris compatible Windows 7 pour un ordinateur. D’un autre côté, il y a ici une signification assez importante. Vous n’utiliserez pas de téléphone portable s’il n’y a pas de station de base à portée, n’est-ce pas ? Bon, OK, vous pouvez l'utiliser, lire un livre, regarder des photos, etc., mais vous ne pouvez plus appeler.

Tous les produits numériques reposent sur une infrastructure. Sans cela, il n’existe pas de produit numérique fonctionnel. Et si très souvent la numérisation est comprise comme le simple transfert de tout du papier au numérique, par exemple, dans une entreprise, une personne avait un laissez-passer papier - elle l'a rendu numérique, etc., alors chez nous tout cela est basé sur des tâches, sur ce qu'il faut faire exactement.

Disons qu'il existe un souhait simple : une infrastructure pour assurer les communications. Et la superficie de l'usine s'étend sur environ 600 terrains de football. Vaut-il la peine de construire des infrastructures ici ? Si oui, dans quelles zones, carrés ? Les sites sont tous différents et il faut rédiger des spécifications techniques pour chacun. Eh bien, et surtout, les gens qui travaillent ici ont-ils vraiment besoin de cette infrastructure ?

Les produits numériques en production sont toujours un processus étape par étape, et le fait est que vous ne comprendrez pas comment et quoi faire avec l'infrastructure tant que vous n'aurez pas introduit le produit lui-même. Vous avez apporté un produit, mais il n'y a pas d'infrastructure. J'ai déployé des réseaux sans fil auprès des opérateurs disponibles avec des béquilles, j'ai réalisé que cela fonctionnait, mais je veux de la stabilité - et je recule, comme dans la bonne vieille approche de conception du système soviétique. Et vous commencez à construire l'infrastructure qui n'était pas là et exactement sous la forme dont les utilisateurs ont besoin.

Quelque part, il suffit d'installer quelques points d'accès, quelque part il y a une installation avec un tas d'escaliers et de passages de la hauteur d'un immeuble de 20 étages, et même ici, vous serez accroché avec des points et des émetteurs, mais vous n'obtiendrez pas la même qualité de réseau qu'à l'intérieur, il est donc logique d'exposer l'installation et d'utiliser des points d'accès portables, tels que ceux utilisés par les mineurs (antidéflagrants !). Chaque objet a ses propres spécificités qui nécessitent sa propre solution.

Pourquoi avons-nous besoin de réalité augmentée et de réalité virtuelle en production ?

personnes

Après avoir créé l'infrastructure, introduit les appareils nécessaires dans l'industrie et tout mis en place d'un point de vue technique, rappelez-vous qu'il y a encore des personnes avec lesquelles vous devez passer par trois étapes pour que le produit soit utilisé.

  1. Familiarisez-vous en détail, montrez votre propre exemple.
  2. Apprenez à l'utiliser vous-même, testez-le ensuite pour voir à quel point tout le monde comprend tout.
  3. Assurer la survie du produit.

En fait, vous offrez aux gens quelque chose qu’ils n’ont certainement jamais utilisé auparavant. Maintenant, si vous avez transféré des proches des coques à bouton-poussoir vers les smartphones modernes, c'est à peu près la même histoire. Montrez à l'appareil où se trouve la caméra vidéo, comment personnaliser le micro-écran et où appuyer sur quoi communiquer - et ainsi de suite, ainsi de suite.

Et ici, il y a une embuscade.

Vous venez vers les gens, vous apportez un produit et vous en parlez. Les employés peuvent être d’accord, sans trop discuter, et apprendre de vous comment utiliser ce nouvel appareil avec intérêt et enthousiasme. Ils peuvent même se souvenir rapidement de tout du premier coup. Ils peuvent réussir le test de connaissances de l’appareil avec brio et l’utiliser avec autant de confiance que vous.

Et puis il s’avère que vous n’avez pas précisé à l’avance quel membre de leur équipe porterait ces lunettes directement sur le terrain. Et il s’avère que des personnes complètement différentes doivent être à nouveau formées.

Mais vous aurez plusieurs employés qui ont une excellente compréhension d’un produit qui ne sera pas utilisé.

Nous avons également une courte vidéo sur son fonctionnement.



Source: habr.com

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