Perché abbiamo bisogno di AR e VR nella produzione?

Ciao! AR e VR sono cose di moda; ormai solo i più pigri (o chi semplicemente non ne ha bisogno) non hanno realizzato applicazioni che li utilizzino. Da Oculus a MSQRD, dai semplici giocattoli che allietano i bambini con le sembianze di un dinosauro nella stanza, ad applicazioni come “Disponi i mobili del tuo bilocale” di IKEA e così via. Ci sono molte opzioni di applicazione qui.

E c'è anche un'area meno popolare rispetto a loro, ma in realtà utile: insegnare a una persona nuove competenze e semplificare il suo lavoro quotidiano. Qui, ad esempio, possiamo citare simulatori per medici, piloti e persino forze dell'ordine. In SIBUR utilizziamo queste tecnologie nell'ambito della digitalizzazione della produzione. Il consumatore principale è un addetto alla produzione diretto che indossa guanti e casco, che si trova presso l'azienda, in strutture ad alto rischio.

Perché abbiamo bisogno di AR e VR nella produzione?

Mi chiamo Alexander Leus, sono un Product Owner dell'Industria 4.0 e parlerò di quali funzionalità emergono qui.

Industria 4.0

In generale, nella vicina Europa, tutto ciò che in un’impresa ha a che fare con il digitale in senso generale è considerato industria 4.0. Il nostro 4.0 sono prodotti digitali che sono in qualche modo legati all’hardware. Prima di tutto, ovviamente, si tratta dell'Internet delle cose industriale, IIoT, oltre a una direzione relativa all'analisi video (c'è un numero enorme di telecamere nello stabilimento e le immagini da esse devono essere analizzate), e anche una direzione chiamato XR (AR + VR).

L'obiettivo principale dell'IIoT è aumentare il livello di automazione nella produzione, ridurre l'influenza del fattore umano sul processo di gestione dei processi tecnologici non critici e ridurre i costi operativi degli impianti.

L'analisi video presso SIBUR è composta da due parti principali: sorveglianza tecnologica e analisi situazionale. L'osservazione tecnologica consente di controllare gli stessi parametri di produzione (come abbiamo scritto qui qui per quanto riguarda l'estrusore, ad esempio, o il controllo di qualità delle bricchette di gomma in base all'immagine delle sue briciole). E quello situazionale, come suggerisce il nome, monitora il verificarsi di determinati eventi: uno dei dipendenti si è trovato in un'area dove non dovrebbe essere (o dove non dovrebbe essere nessuno), improvvisamente hanno cominciato a fuoriuscire getti di vapore la pipa e simili.

Ma perché abbiamo bisogno dell’XR?

Il termine è stato coniato alla fine dello scorso anno dal consorzio Khronos Group, che sta creando standard per lavorare con la grafica. La lettera “X” in sé non è decifrabile qui, il punto è questo:

Perché abbiamo bisogno di AR e VR nella produzione?

XR include tutto ciò che è in un modo o nell'altro collegato alla grafica computerizzata interattiva, alla CGI, alle tendenze AR + VR, nonché allo stack tecnologico che accompagna tutta questa bontà. Nel nostro lavoro, XR ci consente di risolvere una serie di problemi importanti.

Innanzitutto, diamo a una persona un nuovo strumento che gli semplifichi la vita (almeno durante l'orario di lavoro). Offriamo un'intera piattaforma basata su tecnologie video e AR, che consente di connettere direttamente un dipendente di produzione (operatore) nello stabilimento e un esperto remoto: il primo cammina per l'azienda indossando occhiali AR, trasmettendo tutto ciò che accade tramite video ( non molto diverso da una passeggiata turistica con GoPro, fatta eccezione per i dintorni), il secondo vede sul suo monitor cosa sta succedendo per conto dell'operatore e può visualizzare i suggerimenti necessari sullo schermo del primo. Ad esempio, in quale sequenza smontare l'unità, quali parametri impostare, ecc.

In secondo luogo, miglioriamo le competenze dei nostri dipendenti. In generale, questa è una storia sul costante aggiornamento della conoscenza. Ad esempio, un nuovo dipendente viene da noi e all'inizio del lavoro le sue qualifiche hanno un significato specifico, se proviene da una scuola tecnica, ricorda quasi tutto ciò che gli è stato insegnato. Almeno così dovrebbe essere. Dopo aver lavorato per diversi anni, può migliorare le sue qualifiche o perdere un po' le sue capacità; tutto dipende molto da cosa ha fatto esattamente, perché anche una grande quantità di conoscenze utili può essere relegata nell'angolo più lontano dalla routine quotidiana.

Ad esempio, durante il suo turno si verifica un evento imprevisto, un arresto di emergenza. E qui è importante che tipo di conoscenza ha il dipendente in questo momento, se sarà in grado di svolgere tutti i compiti necessari in una situazione di emergenza in questo momento o meno. Una cosa è se lavori con riparazioni pianificate in media una volta ogni 3 anni, quindi puoi aggiornare le tue conoscenze da solo (o con il nostro aiuto) un paio di mesi prima del lavoro pianificato, ma un'altra cosa è una tale sorpresa di produzione. Ma non hai finito il tuo tè e le tue qualifiche sono a un livello inferiore a quello richiesto in questo momento.

In questi casi, la nostra piattaforma AR aiuta: la diamo a un dipendente e si scopre che, in coppia con uno specialista remoto, può prendere rapidamente le decisioni necessarie in movimento.

Un altro campo di applicazione dell'XR sono le attrezzature per l'addestramento e i simulatori, che consentono di esercitarsi sulla reazione corretta alle possibili situazioni sul lavoro. Ora disponiamo di un simulatore di controllo per lavorare con i compressori e presto ne lanceremo un altro per lavorare con reagenti pericolosi.

Oltre ai simulatori, creiamo anche suggerimenti virtuali dettagliati. Tra i compiti del nostro personale operativo, ad esempio, rientra la commutazione dei quadri elettrici quando è necessario fornire elettricità a diverse aree. L'approccio classico alla creazione di tali istruzioni è costituito da istruzioni fotografiche o applicazioni con panorami fotografici interattivi a 360 gradi. E con l'aiuto di occhiali, videocamere indossabili e materiali da noi sviluppati, saremo in grado di formare una base di conoscenze dettagliata sulle tecnologie di manutenzione e riparazione.

A proposito, tale base stessa è già un prodotto digitale a tutti gli effetti con un'ampia copertura, sulla base del quale è possibile costruire nuovi simulatori, inoltre questa conoscenza può essere trasportata attraverso la piattaforma, aiutando le persone sul campo a prendere decisioni operative. I ragazzi stanno già costruendo un data Lake, di cui potete leggere qui.

La piattaforma AR viene qui utilizzata come interfaccia per visualizzare i consigli: ad esempio, un collega più esperto (o un'intelligenza artificiale) può dirti che la temperatura in quella zona deve essere aumentata. Cioè, devi solo avvicinarti al compressore e il consiglio apparirà negli occhiali.

In parole povere, la piattaforma AR è costituita da una risorsa multimediale con un database e un server multimediale, alla quale gli specialisti che indossano occhiali AR possono connettersi ed eseguire determinate azioni in fabbrica. E gli specialisti possono già connettersi a loro dai loro computer; questi possono essere i nostri esperti interni o esterni - venditori e fornitori di apparecchiature. Il processo è simile a questo: un dipendente di uno stabilimento esegue una determinata operazione e per prendere una decisione ha bisogno di informazioni oppure viene svolto un lavoro di supervisione o di messa in servizio. Un'immagine dagli occhiali del dipendente viene trasmessa agli specialisti sui monitor, possono inviargli "suggerimenti" dai loro computer, sia in testo, semplicemente inviando consigli all'interfaccia degli occhiali, sia in grafica: il dipendente invia una foto dagli occhiali , gli specialisti aggiungono rapidamente infografiche sullo schermo e inviano informazioni per maggiore chiarezza e velocizzare la comunicazione.

E per renderlo ancora più semplice, è possibile creare un accesso automatico al database in modo che un dipendente possa immediatamente ricevere informazioni a riguardo e le azioni necessarie guardando il segno sul corpo del dispositivo.

Attuazione e barriere

Una cosa è inventare tutto questo e persino implementarlo sull'hardware in condizioni normali. Beh, sul serio, la cosa è così complicata: ho distribuito l'ambiente, collegato gli occhiali AR al laptop, tutto funziona e tutto è fantastico.

E poi vieni in fabbrica.

Perché abbiamo bisogno di AR e VR nella produzione?

A proposito, molte storie simili su "Abbiamo ottimi prodotti industriali" finiscono rapidamente quando il prodotto entra in condizioni effettivamente industriali. Abbiamo molte restrizioni qui. La rete dati wireless non è sicura = non esiste una rete wireless. Esiste una connessione cablata attraverso la quale viene effettuata la comunicazione con Internet.

Ma (l'avete già capito, vero?) anche Internet non è sicuro = viene utilizzato un proxy per la protezione e la maggior parte delle porte sono chiuse.

Pertanto, non è sufficiente trovare una soluzione interessante per il settore che aiuti gli utenti; è necessario pensare immediatamente a come introdurre tutto questo nel settore rispettando le restrizioni esistenti. Ma la situazione attuale è che tale approccio non è stato ancora implementato nel settore.

Non possiamo semplicemente creare un server con tutto il necessario affinché la piattaforma funzioni, lasciarlo in fabbrica e partire a testa alta: nessuno si connetterà a questo server. Inoltre, non ha senso posizionare un laptop dedicato uno accanto all'altro, rovina l'intera idea: stiamo facendo tutto questo per poter connettere tra loro sia il dipendente del sito di Nizhnevartovsk che la persona dello stabilimento di Pyt -Yakh (e abbiamo una fabbrica lì, sì), e un tedesco dal lato del venditore. E così possono normalmente discutere insieme della riparazione di una pompa o di un compressore, ciascuno dal proprio posto di lavoro (o da soli, quando un dipendente è sul posto). E nessuno dovrà volare da nessuna parte, coordinare viaggi d'affari, ottenere visti, perdere tempo e denaro.

Mi sono collegato - ho visto tutto - ho deciso tutto, oppure ho suggerito una soluzione e sono andato/volato per aiutare.

Un’altra specificità che pone ulteriori limiti è il nostro lavoro con il gas. E si tratta sempre di protezione contro le esplosioni e di requisiti di locali specifici. Quando crei un dispositivo dovresti sempre porti la domanda: chi lo utilizzerà e in quali condizioni? Alcuni di noi lavorano in officina, dove effettuano manutenzioni e riparazioni, alcuni direttamente in produzione, altri nelle sale server, altri nelle sottostazioni.

Perché abbiamo bisogno di AR e VR nella produzione?

Idealmente, dovresti creare il tuo dispositivo per ogni attività e ogni caso d'uso.

Non ci sono problemi con la disponibilità degli occhiali AR nella sfera XR. Ci sono problemi con il loro utilizzo nell'industria. Prendi gli stessi Google Glass, quando sono stati testati nel 2014, si è scoperto che funzionano per 20 minuti con una sola carica e durante il funzionamento riscaldano abbastanza bene il viso. Va bene, ovviamente, quando ci sono -40 nel sito di Tobolsk e hai qualcosa di caldo sul viso. Ma non è ancora la stessa cosa.

Un’azienda giapponese si è avvicinata: aveva già campioni industriali da implementare negli impianti energetici nel 2014. In linea di principio, l'idea stessa di apparecchiature AR sul mercato è sul mercato da molto tempo e, nel complesso, è cambiata poco. Ad esempio, i caschi per i piloti: ora tutto è quasi uguale, solo che i sistemi sono diventati più piccoli, la potenza dura più a lungo e la risoluzione dei microdisplay e delle videocamere è migliorata in modo significativo.

Qui è anche necessario tenere conto del fatto che tali dispositivi sono realizzati monoculari e binoculari. E ha senso. Se nel tuo lavoro hai bisogno di leggere alcune informazioni, guardare documenti e simili, allora hai bisogno di un dispositivo binoculare per formare un'immagine per entrambi gli occhi contemporaneamente. Se hai solo bisogno di trasmettere un flusso video e foto, ricevendo informazioni sotto forma di brevi suggerimenti e parametri, saranno sufficienti le capacità di un dispositivo monoculare.

I monocoli hanno anche un campione con protezione contro le esplosioni, RealWear HMT-1z1, prodotto nello stabilimento tedesco dell'azienda iSafe, ma questo è generalmente l'unico campione di prodotti di serie. Un buon dispositivo monoculare con protezione contro le esplosioni e un piccolo schermo monoculare. Ma a volte è necessario anche il binocolo. Ad esempio, un ingegnere energetico coinvolto nella commutazione operativa ha bisogno di uno schermo più grande per vedere l'intero circuito di commutazione. Importanti qui sono anche le caratteristiche standard della videocamera in termini di qualità di ripresa e praticità, in modo che nulla blocchi l'angolo di visione, in modo che ci sia una normale messa a fuoco automatica (torcere qualcosa di piccolo con i guanti o esaminare piccoli chip sulle parti è un meno significativo, focalizzazione, è così piacevole per te).

Ma per i dipendenti delle officine tutto è un po' più semplice: esistono diversi requisiti di sicurezza contro le esplosioni, il che consente di scegliere i dispositivi da una gamma più ampia di modelli. La cosa principale qui è semplicemente la qualità: che il dispositivo funzioni, non rallenti, sia ben realizzato, in un design industriale, in modo che non si rompa sotto stress meccanico, ecc. In generale, è un normale componente hardware seriale, non un prototipo.

infrastruttura

E ancora una cosa, senza pensare, attraverso la quale è impossibile spingere una soluzione nel mondo industriale: le infrastrutture. Esiste un'infrastruttura pronta per il digitale. Da un lato, questa è la stessa pubblicità di marketing di un mouse compatibile con Windows 7 per un computer. D'altra parte, qui c'è un significato piuttosto importante. Non utilizzerai un telefono cellulare quando non c'è una stazione base nel raggio d'azione, vero? Bene, ok, puoi usarlo, leggere un libro, guardare foto, ecc., Ma non puoi più chiamare.

Tutti i prodotti digitali si basano sull’infrastruttura. Senza di esso, non esiste prodotto digitale funzionante. E se molto spesso la digitalizzazione viene intesa semplicemente come il trasferimento di tutto dal cartaceo al digitale, ad esempio in un'azienda una persona aveva un lasciapassare cartaceo, l'ha reso digitale e così via, allora da noi tutta questa faccenda si basa sui compiti, su cosa bisogna fare esattamente.

Diciamo che esiste un desiderio semplice: un'infrastruttura per fornire comunicazioni. E la superficie dell'impianto è di circa 600 campi da calcio. Vale la pena costruire infrastrutture qui? Se sì, allora in quali aree, piazze? I siti sono tutti diversi ed è necessario scrivere le specifiche tecniche per ognuno. E, soprattutto, le persone che lavorano qui hanno bisogno di questa infrastruttura?

I prodotti digitali in produzione sono sempre un processo graduale e il fatto è che non capirai come e cosa fare con l'infrastruttura finché non inserisci il prodotto stesso. Hai portato un prodotto, ma non c'è l'infrastruttura. Ho implementato reti wireless da operatori disponibili con le stampelle, ho capito che funziona, ma voglio stabilità - e torno indietro, come nel buon vecchio approccio del sistema sovietico al design. E inizi a costruire l'infrastruttura che non c'era ed esattamente nella forma di cui gli utenti hanno bisogno.

Da qualche parte basta installare un paio di punti di accesso, da qualche parte c'è un'installazione con un mucchio di scale e passaggi alta quanto un edificio di 20 piani, e anche qui ti ritroverai con punti e trasmettitori, ma non otterrai la stessa qualità di rete di quella indoor, quindi ha senso esporre l'installazione e utilizzare punti di accesso portatili, come quelli utilizzati dai minatori (a prova di esplosione!). Ogni oggetto ha le sue specifiche che richiedono una propria soluzione.

Perché abbiamo bisogno di AR e VR nella produzione?

Persone

Dopo aver creato l'infrastruttura, introdotto i dispositivi necessari nel settore e impostato tutto da un punto di vista tecnico, ricorda: ci sono ancora persone con le quali devi superare tre fasi affinché il prodotto possa essere utilizzato.

  1. Familiarizza in dettaglio, mostra il tuo esempio.
  2. Insegna tu stesso come usarlo, poi testalo per vedere quanto tutti capiscono tutto.
  3. Garantire la sopravvivenza del prodotto.

In effetti, stai dando alle persone qualcosa che sicuramente non hanno mai usato prima. Ora, se hai trasferito i parenti dai pulsanti a conchiglia ai moderni smartphone, è più o meno la stessa storia. Mostrare il dispositivo, dov'è la videocamera, come personalizzare il microdisplay, dove premere cosa comunicare - e così via, così via.

E qui c'è un'imboscata.

Vieni dalle persone, porti un prodotto e ne parli. I dipendenti possono essere d'accordo, senza discutere troppo, e imparare da te come utilizzare questo nuovo dispositivo con interesse ed entusiasmo. Possono anche ricordare rapidamente tutto la prima volta. Possono superare il test di conoscenza del dispositivo a pieni voti e usarlo con la stessa sicurezza di te.

E poi si scopre che non hai specificato in anticipo quale membro della squadra avrebbe indossato questi occhiali direttamente in campo. E si scopre che persone completamente diverse devono essere nuovamente formate.

Ma avrai diversi dipendenti che hanno un'ottima conoscenza di un prodotto che non verrà utilizzato.

Abbiamo anche un breve video su come funziona.



Fonte: habr.com

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