本番環境で AR と VR が必要なのはなぜですか?

こんにちは！ AR と VR は流行のものですが、今ではそれらを使用するアプリケーションを作成していないのは、怠け者 (または単純に必要としない人) だけです。 Oculus から MSQRD まで、部屋に恐竜が現れて子供が喜ぶシンプルなおもちゃから、IKEA の「XNUMX 部屋のアパートに家具を並べる」などのアプリケーションまで。 ここには多くのアプリケーションオプションがあります。

また、あまり人気がありませんが、実際には役立つ分野もあります。それは、人に新しいスキルを教え、日々の仕事を簡素化することです。 ここでは例として、医師、パイロット、さらには法執行機関向けのシミュレーターを挙げることができます。 SIBUR では、生産のデジタル化の一環としてこれらのテクノロジーを使用しています。 主な消費者は、企業内の高リスク施設に勤務する、手袋とヘルメットを着用した直接生産の従業員です。

私の名前は Alexander Leus です。インダストリー 4.0 のプロダクト オーナーです。ここでどのような機能が生まれるかについて話します。

インダストリー4.0

一般に、近隣のヨーロッパでは、一般的な意味で企業内のデジタルに関連するすべてのものはインダストリー 4.0 とみなされます。 私たちの 4.0 は、何らかの形でハードウェアに関連するデジタル製品です。 まず第一に、もちろん、これは産業用モノのインターネット (IIoT) に加えて、ビデオ分析 (工場には膨大な数のカメラがあり、そこからの画像を分析する必要があります) に関連する方向性と、方向性です。 XR（AR+VR）と呼ばれます。

IIoT の主な目標は、生産の自動化レベルを高め、重要ではない技術プロセスの管理プロセスに対する人的要因の影響を軽減し、プラントの運営コストを削減することです。

SIBUR のビデオ分析は、技術監視と状況分析の XNUMX つの主要部分で構成されます。 技術的な観察により、生産パラメータ自体を制御できるようになります（ここで書いたように） エクストルーダーについてはこちらたとえば、パン粉の画像に基づいた練炭の品質管理など）。 そして、状況依存型は、その名前が示すように、特定のイベントの発生を監視します。従業員の XNUMX 人が、自分がいるべきではないエリア (または誰もいないはずのエリア) にいることに気づき、そこから突然蒸気が噴出し始めました。パイプなど。

しかし、なぜ XR が必要なのでしょうか?

この用語は、グラフィックスを扱うための標準を作成している Khronos Group コンソーシアムによって昨年末に造られました。 ここでは文字「X」自体は解読できませんが、重要なのは次のとおりです。

XR には、インタラクティブ コンピューター グラフィックス、CGI、AR + VR のトレンドに何らかの形で関連するすべてのものと、これらすべての利点に付随するテクノロジー スタックが含まれます。 私たちの仕事では、XR を使用して多くの重要な問題を解決できます。

まず、（少なくとも勤務時間中は）生活を楽にする新しいツールをその人に提供します。 当社は、ビデオ技術と AR に基づいたプラットフォーム全体を提供しています。これにより、工場の生産従業員 (オペレーター) と遠隔の専門家を直接接続できます。最初の専門家は、AR メガネを着用して企業内を歩き回り、起こっているすべてのことをビデオでブロードキャストします (周囲の環境を除けば、GoPro を使った観光客の散歩とあまり変わりません)、XNUMX 人目はオペレーターに代わって何が起こっているかをモニターで確認し、XNUMX 人目の画面に必要なヒントを表示できます。 たとえば、ユニットをどのような順序で分解するか、どのようなパラメータを設定するかなどです。

XNUMXつ目は、社員のスキルアップです。 一般に、これは知識の絶え間ない更新に関する話です。 例えば、新入社員が入社してきますが、入社当初は資格に特別な意味があり、専門学校出身であれば、教わったことはほぼすべて覚えています。 少なくともそうあるべきです。 数年間働いた後、資格が向上することもあれば、スキルが少し失われることもありますが、それはすべて、彼が何をしたかによって大きく異なります。

たとえば、勤務中に予期せぬ出来事が発生し、緊急停止が発生したとします。 そしてここでは、従業員が現時点でどのような知識を持っているか、緊急事態で必要なすべてのタスクを今すぐ実行できるかどうかが重要です。 平均して 3 年に XNUMX 回の計画的な修理に取り組んでいる場合、計画された作業の数か月前に自分で (または当社の助けを借りて) 知識を更新できることは別のことですが、別のことは、生産上のサプライズです。 しかし、あなたはまだお茶を飲み終えておらず、資格は現在必要とされているものよりも低いレベルにあります。

このような場合、当社の AR プラットフォームが役立ちます。これを従業員に提供したところ、遠隔地の専門家と連携することで、外出先でも必要な意思決定を迅速に行うことができることがわかりました。

XR のもう XNUMX つの応用分野は、職場で起こり得る状況に対する正しい反応を練習できるトレーニング機器とシミュレーターです。 現在、コンプレッサーを操作するための制御シミュレーターがあり、危険な試薬を操作するための別のシミュレーターを近々立ち上げる予定です。

シミュレーターに加えて、詳細な仮想ヒントも作成します。 たとえば、当社の運用スタッフのタスクには、さまざまなエリアに電力を供給する必要がある場合に配電パネルを切り替えることが含まれます。 このような説明書を作成するための古典的なアプローチは、写真の説明書またはインタラクティブな 360 度の写真パノラマを備えたアプリケーションです。 また、当社が開発したメガネやウェアラブルビデオカメラ、材料などを活用することで、メンテナンスや修理の技術に関する詳細な知識ベースを形成することができます。

ちなみに、このような基地自体はすでに広範囲をカバーする本格的なデジタル製品であり、これに基づいて新しいシミュレーターを構築でき、さらにこの知識をプラットフォームを通じて転送して、地上の人々が運用上の決定を下すのに役立ちます。 彼らはすでにデータレイクを構築しており、それについては読むことができます ここで.

ここでは、AR プラットフォームがアドバイスを視覚化するためのインターフェイスとして使用されています。たとえば、より経験豊富な同僚 (または AI) が、そのエリアの温度を上げる必要があることを伝えることができます。 つまり、コンプレッサーに近づくだけで、メガネにアドバイスが表示されます。

簡単に言うと、AR プラットフォームはデータベースとメディア サーバーを備えたメディア リソースで構成されており、AR メガネを着用した専門家が接続して工場で特定のアクションを実行できます。 また、専門家はすでに自分のコンピュータから接続することができます。これらの専門家は、社内の専門家でも、ベンダーや機器のサプライヤーなどの外部の専門家でも構いません。 プロセスは次のようになります。工場の従業員が特定の作業を実行し、意思決定を行うために情報が必要になったり、監督や試運転作業が実行されます。 従業員のメガネからの写真がモニター上の専門家にブロードキャストされ、メガネのインターフェイスに単にアドバイスを送信するテキスト形式とグラフィックスの両方でコンピュータから「ヒント」を送信できます。従業員はメガネから写真を送信します。 、スペシャリストは画面にインフォグラフィックをすぐに追加し、情報を送り返して明確にし、コミュニケーションをスピードアップします。

さらに簡単にするために、データベースへの自動アクセスを作成することも可能です。これにより、従業員はデバイス本体のマークを見るだけでデータベースに関する情報と必要なアクションをすぐに受け取ることができます。

実装と障壁

通常の状況下で、これらすべてを考え出すことと、それをハードウェアに実装することは別のことです。 そうですね、本当に複雑なことですが、環境をデプロイし、AR メガネをラップトップに接続しました。すべてが機能し、すべてがクールです。

そして工場に来ます。

ちなみに、「私たちは素晴らしい工業製品を持っています」という同様の話の多くは、その製品が実際の工業条件に置かれるとすぐに終わってしまいます。 ここには多くの制限があります。 ワイヤレス データ ネットワークが安全ではない = ワイヤレス ネットワークがありません。 インターネットとの通信には有線接続が必要です。

しかし、(もうおわかりでしょう?) インターネットも安全ではありません = 保護のためにプロキシが使用されており、ほとんどのポートが閉じられています。

したがって、ユーザーを支援する業界向けの優れたソリューションを考え出すだけでは十分ではなく、既存の制限の下でこれらすべてを業界に押し込む方法を直ちに考える必要があります。 しかし、そのようなアプローチはまだ業界内で導入されていないのが現状です。

プラットフォームが動作するために必要なすべてを備えたサーバーを作成し、それを工場に放置し、頭を上げて帰ることはできません。このサーバーには誰も接続しません。 また、専用のラップトップを隣り合わせて置くことにも意味がありません。アイデア全体が台無しになります。私たちは、ニジネヴァルトフスクの現場従業員とピトの工場の従業員の両方を互いに接続できるようにするためにこれを行っています。 -ヤク（そして、確かにそこに工場があります）、そしてベンダー側のドイツ人。 そして、通常、ポンプやコンプレッサーの修理について、それぞれが自分の職場から (または、従業員が現場にいる場合は自分で) 一緒に話し合うことができるようにします。 そして、誰もどこへでも飛行機に乗ったり、出張を調整したり、ビザを取得したりして、時間とお金を無駄にする必要はありません。

私はつながりました - 私はすべてを見ました - 私がすべてを決定したり、解決策を提案して助けに行ったり飛んだりしました。

追加の制限を設定するもう XNUMX つの特殊性は、ガスに関する研究です。 そして、これは常に防爆と特定の施設の要件の問題です。 デバイスを作成するときは、誰がどのような条件でそれを使用するのかを常に自問する必要があります。 私たちの中には、メンテナンスや修理を行う修理工場で働く人もいますし、直接生産現場で働く人もいますし、サーバー ルームで働く人も、変電所で働く人もいます。

理想的には、タスクごと、ユースケースごとに独自のデバイスを作成する必要があります。

XR 領域での AR グラスの可用性には問題はありません。 産業界での使用には問題があります。 同じ Google Glass を例に挙げると、2014 年にテストされたとき、20 回の充電で 40 分間動作することが判明し、動作中は顔がかなり熱くなります。 もちろん、トボリスクの現場で気温がマイナス XNUMX 度で、顔に温かいものがあるときは良いことです。 しかし、それでも同じではありません。

ある日本企業が、2014 年に電力施設に導入するための工業用サンプルをすでに持っていたため、さらに近づいてきました。 原則として、市場にある AR 機器のアイデア自体は長い間市場に出てきており、概してほとんど変わっていません。 たとえば、パイロット用のヘルメットは、現在ではすべてがほぼ同じですが、システムが小さくなり、電力がより長く持続し、マイクロディスプレイやビデオカメラの解像度が大幅に向上しているだけです。

ここでは、そのようなデバイスが単眼と双眼で作られていることも考慮する必要があります。 そしてそれは理にかなっています。 仕事で情報を読んだり、書類を見たりする必要がある場合は、両目で同時に画像を形成する双眼装置が必要です。 ビデオ ストリームと写真を送信し、短いヒントとパラメータの形式で情報を受信するだけの場合は、単眼デバイスの機能で十分です。

単眼鏡には、iSafe 社のドイツ工場で製造された防爆機能を備えた RealWear HMT-1z1 のサンプルもありますが、通常、これがシリアル製品の唯一のサンプルです。 防爆機能と小さな単眼スクリーンを備えた優れた単眼装置。 しかし、場合によっては双眼鏡も必要です。 たとえば、スイッチング動作に携わる電力エンジニアは、スイッチング回路全体を確認するために大きな画面を必要とします。 また、ここで重要なのは、撮影の品質と利便性という点でのビデオ カメラの標準的な特性です。つまり、視野角を遮るものがないため、通常のオートフォーカスが機能します (手袋で小さなものをひねったり、部品上の小さな欠けを調べたりするのは危険です)。大幅なマイナス、注目を集めています、これはあなた自身にとってとても嬉しいことです）。

しかし、修理工場の従業員にとっては、すべてが少し単純です。さまざまな爆発安全要件があり、幅広いモデルからデバイスを選択できます。 ここで重要なことは単純に品質です。デバイスが機能すること、速度が低下しないこと、機械的ストレス下で壊れないように工業デザインで適切に作られていることなどです。 一般に、これはプロトタイプではなく、通常のシリアル ハードウェアです。

インフラ

そしてもう 7 つ、考えずに産業界にソリューションを押し込むことは不可能です。それはインフラストラクチャです。 デジタル対応インフラストラクチャというものがあります。 一方で、これはコンピューター用の Windows XNUMX 対応マウスと同じ宣伝文句です。 一方、ここにはかなり重要な意味があります。 圏内に基地局がなければ携帯電話は使いませんよね？ まあ、それを使ったり、本を読んだり、写真を見たりすることはできますが、電話をかけることはできなくなります。

すべてのデジタル製品はインフラストラクチャに依存しています。 それがなければ、デジタル製品は機能しません。 そして、多くの場合、デジタル化が単にすべてを紙からデジタルに移行することとして理解されている場合、たとえば、会社で紙のパスを持っていた人がそれをデジタルに変更した、などの場合、私たちにとって、このすべてはタスクに基づいています。正確に何をする必要があるのか​​。

通信を提供するインフラストラクチャという単純な願いがあるとします。 工場面積はサッカー場約600面分。 ここにインフラを構築する価値はありますか? 「はい」の場合、どのエリアの正方形ですか? サイトはすべて異なるため、それぞれのサイトについて技術仕様を作成する必要があります。 さて、そして最も重要なことは、ここで働く人々はこのインフラストラクチャを必要としているでしょうか?

デジタル製品の生産は常に段階的なプロセスであり、実際のところ、製品自体を導入するまではインフラストラクチャをどのように使用するか、何を行うべきか理解できません。 製品は持ってきましたが、インフラがありません。 私は松葉杖をつきながら利用可能な通信事業者からワイヤレス ネットワークを展開し、それが機能することに気づきましたが、安定性が必要でした。そして、古き良きソ連のシステム設計アプローチのように、ロールバックしました。 そして、ユーザーが必要とする形で、ここにはなかったインフラストラクチャを構築し始めます。

いくつかのアクセス ポイントを設置するだけで十分な場所もあれば、20 階建てのビルの高さの階段と通路がたくさんある施設もあり、ここでもポイントと送信機にぶら下がっていることになりますが、ネットワーク品質は屋内と同じであるため、設置を露出させて、鉱山労働者が使用するようなポータブル アクセス ポイント (防爆!) を使用することは理にかなっています。 各オブジェクトには独自の解決策が必要な独自の仕様があります。

人

インフラストラクチャを作成し、必要なデバイスを業界に導入し、技術的な観点からすべてをセットアップしても、製品を使用するには XNUMX つの段階を経る必要がある人々がまだいることを忘れないでください。

1. 詳しく理解して、自分の例を示してください。
2. 自分で使い方を教え、その後テストして、全員がどれだけすべてを理解しているかを確認します。
3. 製品の存続を確保します。

実際、あなたは人々に、これまで絶対に使ったことのないものを与えているのです。 さて、あなたが押しボタン式のクラムシェル型端末から最新のスマートフォンに乗り換えたとしても、それはほぼ同じ話です。 デバイスを表示し、ビデオ カメラがどこにあるか、マイクロディスプレイをカスタマイズする方法、どこを押すか、何を通信するかなどを表示します。

そしてここで待ち伏せがXNUMXつあります。

人々のところに来て、商品を持ってきて、それについて話します。 従業員は同意し、あまり議論することなく、この新しいデバイスの使い方を興味と熱意を持ってあなたから学ぶことができます。 初めてでもすべてをすぐに思い出すことさえできます。 彼らはデバイス知識テストに見事に合格し、あなたと同じように自信を持ってそれを使用することができます。

そして、チームのどのメンバーがコート上でこれらのメガネを直接着用するかを事前に指定していなかったことがわかりました。 そして、まったく異なる人々を再度訓練する必要があることが判明しました。

しかし、使用されない製品について十分に理解している従業員が何人もいるでしょう。

その仕組みについての短いビデオもあります。

出所： habr.com