Waarom hebben we AR en VR nodig in de productie?

Hallo! AR en VR zijn modieuze dingen; nu hebben alleen de lui (of degenen die het gewoon niet nodig hebben) er geen applicaties voor gemaakt. Van Oculus tot MSQRD, van eenvoudig speelgoed dat kinderen verrukt met het uiterlijk van een dinosaurus in de kamer, tot toepassingen als ‘Schik de meubels in je tweekamerappartement’ van IKEA enzovoort. Er zijn hier veel toepassingsmogelijkheden.

En er is ook een minder populair gebied, maar eigenlijk nuttig: iemand nieuwe vaardigheden aanleren en zijn dagelijkse werk vereenvoudigen. Hier kunnen we als voorbeeld simulatoren noemen voor artsen, piloten en zelfs wetshandhavingsinstanties. Bij SIBUR gebruiken we deze technologieën als onderdeel van de digitalisering van de productie. De belangrijkste consument is een directe productiemedewerker die handschoenen en een helm draagt ​​en die zich in de onderneming bevindt, in risicovolle faciliteiten.

Mijn naam is Alexander Leus, ik ben Product Owner van Industrie 4.0 en ik zal vertellen welke functionaliteiten hier ontstaan.

Industrie 4.0

Over het algemeen wordt in buurland Europa alles wat met digitaal in een onderneming in algemene zin te maken heeft, beschouwd als industrie 4.0. Onze 4.0 bestaat uit digitale producten die op de een of andere manier verband houden met hardware. Allereerst is dit natuurlijk het industriële internet der dingen, IIoT, plus een richting die verband houdt met video-analyse (er zijn een groot aantal camera's in de fabriek en beelden daarvan moeten worden geanalyseerd), en ook een richting genaamd XR (AR + VR).

Het belangrijkste doel van IIoT is om het automatiseringsniveau in de productie te verhogen, de invloed van de menselijke factor op het proces van het beheren van niet-kritieke technologische processen te verminderen en de kosten van operationele installaties te verlagen.

Video-analyse bij SIBUR bestaat uit twee hoofdonderdelen: technologische surveillance en situationele analyse. Technologische observatie stelt je in staat de productieparameters zelf te controleren (zoals we hier schreven). hier over de extruder(bijvoorbeeld kwaliteitscontrole van rubberbriketten op basis van het beeld van de kruimels). En de situationele houdt, zoals de naam al aangeeft, toezicht op het optreden van bepaalde gebeurtenissen: een van de medewerkers bevond zich in een gebied waar hij niet zou moeten zijn (of waar helemaal niemand zou moeten zijn), er begonnen plotseling stoomstralen te ontsnappen de pijp en dergelijke.

Maar waarom hebben we XR nodig?

De term werd eind vorig jaar bedacht door het Khronos Group-consortium, dat standaarden creëert voor het werken met grafische afbeeldingen. De letter “X” zelf is hier niet te ontcijferen, het punt is dit:

XR omvat alles wat op de een of andere manier verband houdt met interactieve computergraphics, CGI, AR + VR-trends, evenals de technologiestapel die al dit goeds vergezelt. In ons werk stelt XR ons in staat een aantal belangrijke problemen op te lossen.

Ten eerste geven we een persoon een nieuw hulpmiddel dat zijn leven gemakkelijker maakt (tenminste tijdens werkuren). We bieden een volledig platform op basis van videotechnologieën en AR, waarmee u rechtstreeks verbinding kunt maken met een productiemedewerker (operator) in de fabriek en een externe expert. De eerste loopt door de onderneming met een AR-bril op en zendt alles uit wat er gebeurt via video ( niet veel anders dan een toeristische wandeling met GoPro, behalve de omgeving), de tweede ziet op zijn monitor namens de operator wat er gebeurt en kan op het scherm van de eerste de nodige tips weergeven. Bijvoorbeeld in welke volgorde de eenheid moet worden gedemonteerd, welke parameters moeten worden ingesteld, enz.

Ten tweede verhogen we de vaardigheden van onze medewerkers. Over het algemeen is dit een verhaal over het voortdurend bijwerken van kennis. Er komt bijvoorbeeld een nieuwe medewerker naar ons toe, en aan het begin van zijn werk hebben zijn kwalificaties een specifieke betekenis: als hij van de technische school komt, herinnert hij zich bijna alles wat hem is geleerd. Zo zou het tenminste moeten zijn. Na een aantal jaren gewerkt te hebben, kan hij zijn kwalificaties verbeteren of zijn vaardigheden een beetje verliezen; het hangt allemaal sterk af van wat hij precies deed, omdat zelfs een grote hoeveelheid nuttige kennis door de dagelijkse routine in de verste hoek kan worden geduwd.

Tijdens zijn dienst vindt er bijvoorbeeld een ongeplande gebeurtenis plaats, een noodstop. En hier is het belangrijk welke kennis de medewerker op dit moment heeft, of hij nu alle taken kan uitvoeren die nodig zijn in een noodsituatie of niet. Het is één ding als je gemiddeld eens in de 3 jaar met geplande reparaties bezig bent, dan kun je een paar maanden voor de geplande werkzaamheden zelf (of met onze hulp) je kennis opfrissen, maar iets anders is zo’n productieverrassing. Maar je hebt je thee nog niet op en je kwalificaties liggen op een lager niveau dan wat nu vereist is.

In dergelijke gevallen helpt ons AR-platform - we geven het aan een medewerker, en het blijkt dat zij, in combinatie met een externe specialist, onderweg snel de nodige beslissingen kunnen nemen.

Een ander toepassingsgebied van XR zijn trainingsapparatuur en simulatoren, waarmee je de juiste reactie op mogelijke situaties op het werk kunt oefenen. Nu hebben we een besturingssimulator voor het werken met compressoren, en binnenkort lanceren we er nog een voor het werken met gevaarlijke reagentia.

Naast simulatoren creëren we ook gedetailleerde virtuele tips. Tot de taken van onze operationele medewerkers behoren bijvoorbeeld het schakelen van elektrische panelen wanneer er elektriciteit moet worden geleverd aan verschillende ruimtes. De klassieke aanpak voor het maken van dergelijke instructies is foto-instructie of toepassingen met interactieve 360-graden fotopanorama's. En met behulp van brillen, draagbare videocamera's en door ons ontwikkelde materialen kunnen we een gedetailleerde kennisbasis opbouwen over onderhouds- en reparatietechnologieën.

Overigens is zo'n basis zelf al een volwaardig digitaal product met een brede dekking, op basis waarvan nieuwe simulatoren kunnen worden gebouwd, en deze kennis kan via het platform worden getransporteerd, waardoor mensen ter plaatse operationele beslissingen kunnen nemen. De jongens bouwen al een datameer, waarover je kunt lezen hier.

Het AR-platform wordt hier gebruikt als interface voor het visualiseren van adviezen – een meer ervaren collega (of AI) kan je bijvoorbeeld vertellen dat de temperatuur in dat gebied omhoog moet. Dat wil zeggen, u hoeft alleen maar naar de compressor te gaan - en er verschijnt advies in de bril.

Simpel gezegd bestaat het AR-platform uit een mediabron met een database en een mediaserver, waarop specialisten met een AR-bril verbinding kunnen maken en in de fabriek bepaalde acties kunnen uitvoeren. En specialisten kunnen vanaf hun computers al verbinding met hen maken; dit kunnen onze interne experts zijn of externe experts - leveranciers en apparatuurleveranciers. Het proces ziet er ongeveer zo uit: een medewerker in een fabriek voert een bepaalde handeling uit, en om een ​​beslissing te kunnen nemen heeft hij informatie nodig, of er wordt toezicht of inbedrijfstelling uitgevoerd. Een foto van de bril van de medewerker wordt naar de specialisten op de monitoren uitgezonden, zij kunnen hem vanaf hun computers "tips" sturen, zowel in tekst, door simpelweg advies naar de brilinterface te sturen, als in grafische vorm - de medewerker stuurt een foto van de bril , voegen de specialisten snel infographics toe op het scherm en sturen informatie terug voor duidelijkheid en versnellen de communicatie.

En om het nog makkelijker te maken is het mogelijk om automatische toegang tot de database te creëren, zodat een medewerker direct informatie hierover en de benodigde acties kan ontvangen door te kijken naar de markering op de body van het apparaat.

Implementatie en barrières

Het is één ding om dit allemaal te bedenken en het onder normale omstandigheden zelfs op hardware te implementeren. Nou, serieus, wat is er zo ingewikkeld? Ik heb de omgeving ingezet, de AR-bril op de laptop aangesloten, alles werkt en alles is cool.

En dan kom je naar de fabriek.

Trouwens, veel vergelijkbare verhalen over ‘We hebben geweldige industriële producten’ eindigen snel wanneer het product daadwerkelijk in industriële omstandigheden terechtkomt. We hebben hier veel beperkingen. Draadloos datanetwerk is niet beveiligd = er is geen draadloos netwerk. Er is een bekabelde verbinding waarmee de communicatie met internet plaatsvindt.

Maar (je begreep het toch al?) Het internet is ook onveilig = er wordt een proxy gebruikt voor bescherming en de meeste poorten zijn gesloten.

Daarom is het niet genoeg om een ​​coole oplossing voor de industrie te bedenken die gebruikers zal helpen; je moet onmiddellijk nadenken over hoe je dit alles onder de bestaande beperkingen in de industrie kunt pushen. Maar de situatie is nu dat een dergelijke aanpak nog niet is geïmplementeerd binnen de industrie.

We kunnen niet zomaar een server maken met alles wat nodig is om het platform te laten werken, deze in de fabriek achterlaten en met opgeheven hoofd vertrekken - niemand zal verbinding maken met deze server. Het heeft ook geen zin om een ​​speciale laptop naast elkaar te plaatsen, het bederft het hele idee - we doen dit allemaal om met elkaar in contact te kunnen komen, zowel de locatiemedewerker in Nizjnevartovsk als de persoon van de fabriek in Pyt -Yakh (en we hebben daar een fabriek, ja), en een Duitser van de kant van de verkoper. En zodat ze normaal gesproken samen de reparatie van een pomp of compressor kunnen bespreken, ieder vanaf de eigen werkplek (of zelfstandig, als er een medewerker ter plaatse is). En niemand hoeft ergens heen te vliegen, zakenreizen te coördineren, visa te verkrijgen, tijd en geld te verspillen.

Ik maakte verbinding - ik zag alles - ik besloot alles, of ik stelde een oplossing voor en ging/vloog om te helpen.

Een andere specificiteit die extra grenzen stelt, is ons werk met gas. En dit is altijd een kwestie van explosieveiligheid en de eisen van specifieke gebouwen. Bij het maken van een apparaat moet je jezelf altijd de vraag stellen: wie gaat het gebruiken en onder welke omstandigheden? Sommigen van ons werken in de reparatiewerkplaats, waar ze onderhoud en reparaties uitvoeren, sommigen direct in de productie, sommigen in serverruimtes, sommigen op onderstations.

Idealiter zou u voor elke taak en elke gebruikssituatie uw eigen apparaat moeten maken.

Er zijn geen problemen met de beschikbaarheid van AR-brillen in de XR-bol. Er zijn problemen met het gebruik ervan in de industrie. Neem dezelfde Google Glass, toen ze in 2014 werden getest, bleek dat ze 20 minuten werken op één lading, en tijdens gebruik verwarmen ze het gezicht behoorlijk goed. Het is natuurlijk goed als het -40 is op de locatie in Tobolsk en je iets warms op je gezicht hebt. Maar nog steeds niet hetzelfde.

Eén Japans bedrijf kwam dichterbij; het had in 2014 al industriële monsters voor implementatie in energiecentrales. In principe is het idee van AR-apparatuur op de markt al heel lang op de markt en is er over het algemeen weinig veranderd. Helmen voor piloten bijvoorbeeld - nu is alles bijna hetzelfde, alleen zijn de systemen kleiner geworden, gaat de stroom langer mee en is de resolutie van microdisplays en videocamera's aanzienlijk verbeterd.

Hier moet je er ook rekening mee houden dat dergelijke apparaten monoculair en binoculair zijn gemaakt. En het is logisch. Als je in je werk wat informatie moet lezen, documenten en dergelijke moet bekijken, dan heb je een verrekijker nodig om tegelijkertijd een beeld voor beide ogen te vormen. Als u alleen een videostream en foto's hoeft te verzenden en tegelijkertijd informatie ontvangt in de vorm van korte tips en parameters, zijn de mogelijkheden van een monoculair apparaat voldoende.

Monoculairen hebben zelfs een exemplaar met explosiebeveiliging, RealWear HMT-1z1, geproduceerd in de Duitse fabriek van het bedrijf iSafe, maar dit is over het algemeen het enige voorbeeld van serieproducten. Een goed monoculair apparaat met explosiebeveiliging en een klein monoculair scherm. Maar soms is ook een verrekijker nodig. Een energietechnicus die zich bezighoudt met operationeel schakelen heeft bijvoorbeeld een groter scherm nodig om het hele schakelcircuit te kunnen zien. Ook belangrijk hier zijn de standaardkenmerken van de videocamera in termen van opnamekwaliteit en het gemak ervan - zodat niets de kijkhoek blokkeert, zodat er normale autofocus is (iets kleins draaien met handschoenen of kleine chips op onderdelen onderzoeken is een aanzienlijk minpuntje, aandacht trekken, dit is zo leuk voor jezelf).

Maar voor medewerkers van reparatiewerkplaatsen is alles iets eenvoudiger: er zijn verschillende explosieveiligheidseisen, waardoor u apparaten uit een groter aantal modellen kunt kiezen. Het belangrijkste hier is gewoon kwaliteit: dat het apparaat werkt, niet vertraagt, goed is gemaakt, in een industrieel ontwerp, zodat het niet kapot gaat onder mechanische belasting, enz. Over het algemeen is het een normaal serieel stuk hardware, geen prototype.

Infrastructuur

En nog iets, zonder na te denken waardoor het onmogelijk is om een ​​oplossing in de industriële wereld te duwen: infrastructuur. Er bestaat zoiets als een digitale infrastructuur. Aan de ene kant is dit dezelfde marketinghype als een Windows 7-ready muis voor een computer. Aan de andere kant is er hier een nogal belangrijke betekenis. Je gebruikt toch geen mobiele telefoon als er geen basisstation binnen bereik is? Nou ja, je kunt het gebruiken, een boek lezen, foto's bekijken, etc., maar je kunt niet meer bellen.

Alle digitale producten zijn afhankelijk van infrastructuur. Zonder dit is er geen werkend digitaal product. En als digitalisering heel vaak wordt opgevat als het eenvoudigweg overbrengen van alles van papier naar digitaal, bijvoorbeeld in een bedrijf had iemand een papieren pasje - ze maakten het digitaal, enzovoort, dan is dit hele ding bij ons gebaseerd op taken, op wat er precies moet gebeuren.

Laten we zeggen dat er een simpele wens is: een infrastructuur voor communicatie. En het fabrieksgebied bedraagt ​​ongeveer 600 voetbalvelden. Is het de moeite waard om hier infrastructuur aan te leggen? Zo ja, in welke gebieden, vierkanten? De sites zijn allemaal verschillend en u moet voor elke site technische specificaties schrijven. Nou, en het allerbelangrijkste: hebben de mensen die hier werken deze infrastructuur überhaupt wel nodig?

Digitale producten in productie zijn altijd een stapsgewijs proces, en het punt is dat je pas begrijpt hoe en wat je met de infrastructuur moet doen als je het product zelf binnenbrengt. Je hebt een product meegenomen, maar er is geen infrastructuur. Ik heb draadloze netwerken van beschikbare operators op krukken ingezet, ik realiseerde me dat het werkt, maar ik wil stabiliteit - en ik ga terug, zoals in de goede oude Sovjet-systeembenadering van ontwerp. En je begint de infrastructuur te bouwen die er nog niet was en precies in de vorm die gebruikers nodig hebben.

Ergens is het genoeg om een ​​paar toegangspunten te installeren, ergens is er een installatie met een aantal trappen en doorgangen ter hoogte van een gebouw van twintig verdiepingen, en zelfs hier word je opgehangen met punten en zenders, maar je krijgt geen dezelfde netwerkkwaliteit als binnenshuis, dus het is zinvol om de installatie bloot te leggen en draagbare toegangspunten te gebruiken, zoals die worden gebruikt door mijnwerkers (explosieveilig!). Elk object heeft zijn eigen bijzonderheden die om een ​​eigen oplossing vragen.

Mensen

Nadat je de infrastructuur hebt gecreëerd, de benodigde apparaten in de industrie hebt gebracht en alles vanuit technisch oogpunt hebt opgezet, onthoud dan dat er nog steeds mensen zijn met wie je drie fasen moet doorlopen voordat het product kan worden gebruikt.

1. Maak uzelf tot in detail vertrouwd, laat uw eigen voorbeeld zien.
2. Leer het zelf gebruiken en test het daarna om te zien in hoeverre iedereen alles begrijpt.
3. Verzeker de overleving van producten.

In feite geef je mensen iets dat ze absoluut nog niet eerder hebben gebruikt. Als je familieleden nu hebt overgezet van clamshells met drukknoppen naar moderne smartphones, gaat het over hetzelfde verhaal. Laat het apparaat zien, waar de videocamera zich bevindt, hoe u het microdisplay kunt aanpassen en waar u op moet drukken, wat u moet communiceren - enzovoort, enzovoort.

En hier is er één hinderlaag.

Je komt naar mensen en brengt een product mee en praat erover. Werknemers kunnen het ermee eens zijn, niet te veel ruzie maken, en van u leren hoe ze dit nieuwe apparaat met interesse en enthousiasme kunnen gebruiken. Ze kunnen zich de eerste keer zelfs alles snel herinneren. Zij kunnen de apparaatkennistest met vlag en wimpel doorstaan ​​en deze net zo zelfverzekerd gebruiken als u.

En dan blijkt dat je van tevoren niet hebt aangegeven welk lid van hun team deze bril direct op het veld zou dragen. En het blijkt dat er weer heel andere mensen getraind moeten worden.

Maar je hebt wel meerdere medewerkers die uitstekend verstand hebben van een product dat niet gebruikt gaat worden.

We hebben ook een korte video over hoe het werkt.

Bron: www.habr.com