Ahoj! AR a VR sú v móde a každý, kto je lenivý (alebo ich jednoducho nepotrebuje), ešte nevytvoril aplikáciu, ktorá by ich používala. Od Oculusu po MSQRD, od jednoduchých hračiek, ktoré potešia deti vzhľadom dinosaura v ich izbe, až po aplikácie ako „Usporiadajte nábytok vo svojom dvojizbovom byte“ od IKEA a ďalšie. Existuje nespočetné množstvo aplikácií.
Ďalšou menej populárnou, ale v skutočnosti celkom užitočnou oblasťou je školenie ľudí v nových zručnostiach a zjednodušovanie ich každodennej práce. Medzi príklady patria simulátory pre zdravotníckych pracovníkov, pilotov a dokonca aj pre orgány činné v trestnom konaní. V spoločnosti SIBUR využívame tieto technológie ako súčasť nášho digitalizačného úsilia. Primárnymi používateľmi sú priami výrobní pracovníci, ktorí nosia rukavice a ochranné prilby a sú prítomní v závode alebo vo vysoko rizikových zariadeniach.
Volám sa Alexander Leus, som produktový vlastník pre Priemysel 4.0 a poviem vám o špecifických vlastnostiach, ktoré tu vznikajú.
Priemysel 4.0
V susednej Európe sa za Priemysel 4.0 vo všeobecnosti považuje všetko, čo súvisí s digitálnym svetom v spoločnosti vo všeobecnom zmysle slova. U nás sa 4.0 vzťahuje na digitálne produkty, ktoré sú nejakým spôsobom prepojené s hardvérom. V prvom rade sem samozrejme patrí priemyselný internet vecí (IIoT), plus videoanalytika (továreň má obrovské množstvo kamier a obrazy z nich je potrebné analyzovať) a tiež oblasť s názvom XR (AR + VR).
Hlavným cieľom IIoT je zvýšiť úroveň automatizácie vo výrobe, znížiť vplyv ľudského faktora na riadenie nekritických technologických procesov a znížiť prevádzkové náklady inštalácií.
Videoanalytika v spoločnosti SIBUR pozostáva z dvoch hlavných komponentov: monitorovania procesov a situačnej analytiky. Monitorovanie procesov umožňuje monitorovanie samotných výrobných parametrov (ako sme písali tu (Napríklad, alebo kontrola kvality gumových brikiet na základe obrázkov ich drviny.) A situačné monitorovanie, ako už názov napovedá, sleduje výskyt určitých udalostí: zamestnanec sa ocitne v oblasti, kde by nemal byť (alebo kde by sa vôbec nikto nemal nachádzať), z potrubia zrazu začne unikať para a tak ďalej.
A preto potrebujeme XR.
Tento termín zaviedla koncom dvoch rokov skupina Khronos, konzorcium, ktoré vyvíja grafické štandardy. Samotné písmeno „X“ tu nemá žiadny význam, ale tu je vec:
XR zahŕňa všetko, čo súvisí s interaktívnou počítačovou grafikou, CGI, AR a VR a sprievodným technologickým balíkom. V našej práci nám XR umožňuje riešiť množstvo dôležitých problémov.
Po prvé, ľuďom dávame nový nástroj, ktorý im uľahčí život (aspoň počas pracovnej doby). Ponúkame kompletnú platformu založenú na videotechnológii a rozšírenej realite (AR), ktorá priamo spája pracovníka vo výrobe (operátora) na mieste so vzdialeným odborníkom. Prvý sa prechádza po zariadení s rozšírenými okuliarmi a vysiela všetko, čo sa deje, prostredníctvom videa (čo sa veľmi nelíši od turistickej prechádzky s GoPro, okrem prostredia). Druhý vidí udalosti z pohľadu operátora na jeho monitore a môže prvému zobraziť potrebné pokyny. Napríklad poradie, v akom rozobrať jednotku, aké parametre nastaviť atď.
Po druhé, rozvíjame zručnosti našich zamestnancov. Ide o neustále dopĺňanie ich vedomostí. Napríklad, keď k nám príde nový zamestnanec, jeho kvalifikácia má na začiatku určitú hodnotu. Ak práve skončil odbornú školu, bude si pamätať takmer všetko, čo sa ho naučili. Aspoň tak by to malo byť. Po niekoľkých rokoch si môžu buď zlepšiť svoje zručnosti, alebo stratiť niektoré zo svojich vedomostí. Všetko do veľkej miery závisí od toho, čo robili, pretože aj množstvo užitočných vedomostí môže byť zatienené každodennou rutinou.
Napríklad, počas zmeny dôjde k neplánovanej udalosti, ako je núdzové vypnutie. Je dôležité zvážiť aktuálne znalosti zamestnanca a to, či dokáže okamžite zvládnuť všetky potrebné úlohy. Jedna vec je, ak pracujete s plánovanými opravami v priemere každé tri roky, kde si môžete svoje znalosti osviežiť sami (alebo s našou pomocou) pár mesiacov pred plánovanou prácou. Ale prekvapenie z výroby, ako je toto – ešte ste nedopili čaj a vaše zručnosti sú momentálne nižšie, ako sa požaduje – je úplne iná vec.
V takýchto prípadoch sa hodí naša AR platforma – poskytneme ju zamestnancom a spoločne môžu robiť rýchlejšie a efektívnejšie rozhodnutia za pochodu.
Ďalšou oblasťou použitia XR sú tréningové simulátory a tréningové systémy, ktoré umožňujú precvičovať si vhodné reakcie na potenciálne priemyselné situácie. V súčasnosti máme simulátor riadenia kompresora a čoskoro spustíme ďalší na manipuláciu s nebezpečnými chemikáliami.
Okrem simulátorov vytvárame aj podrobné virtuálne pokyny. Napríklad naši prevádzkoví pracovníci majú za úlohu prepínať elektrické rozvádzače, keď je potrebné dodať energiu do rôznych oblastí. Klasickým prístupom k vytváraniu takýchto pokynov sú fotoinštrukcie alebo aplikácie s interaktívnymi 360-stupňovými fotopanorámami. A pomocou okuliarov, nositeľných videokamier a vlastných vyvinutých materiálov dokážeme vybudovať komplexnú vedomostnú základňu o technológiách údržby a opráv.
Mimochodom, táto databáza samotná je plnohodnotný digitálny produkt so širokým dosahom, ktorý možno použiť na vytvorenie nových simulátorov. Tieto znalosti je možné prenášať aj prostredníctvom platformy, čo pomáha ľuďom v teréne robiť operačné rozhodnutia. Tím už buduje dátové jazero, o ktorom si môžete prečítať. .
Platforma AR sa tu používa ako rozhranie na vizualizáciu rád – napríklad skúsenejší kolega (alebo umelá inteligencia) vám môže povedať, že je potrebné zvýšiť teplotu v danej oblasti. Stačí sa teda priblížiť ku kompresoru a rada sa zobrazí v okuliaroch.
Jednoducho povedané, platforma AR pozostáva z mediálneho zdroja s databázou a mediálneho servera, ku ktorému majú prístup špecialisti s AR okuliarmi pri vykonávaní špecifických úloh v závode. Špecialisti sa k nim potom môžu pripojiť zo svojich počítačov, a to ako od našich interných expertov, tak aj od externých expertov od dodávateľov a dodávateľov zariadení. Proces vyzerá približne takto: zamestnanec v závode vykonáva konkrétnu operáciu a potrebuje informácie na rozhodnutie, alebo dohliada na inštalačné alebo uvádzacie práce. Videozáznam z okuliarov zamestnanca sa prenáša na monitory špecialistov a tí im môžu zo svojich počítačov posielať „nápovedy“, buď v textovej forme (jednoduché posielanie tipov do rozhrania okuliarov), alebo ako grafiku: zamestnanec pošle fotografiu svojich okuliarov, špecialisti rýchlo pridajú na obrazovku infografiku a pošlú informácie späť pre prehľadnosť a rýchlejšiu komunikáciu.
Pre ešte väčšie zjednodušenie existuje možnosť vytvoriť automatický prístup k databáze, aby zamestnanec mohol okamžite získať informácie o zariadení a potrebných úkonoch pomocou štítku na tele zariadenia.
Implementácia a prekážky
Jedna vec je toto všetko vymyslieť a dokonca to implementovať na hardvéri v bežnom prostredí. Vážne, čo je na tom také zložité? Nasadil som prostredie, pripojil AR okuliare k notebooku a všetko funguje a je skvelé.
A potom prídete do továrne.
Mimochodom, veľa takýchto príbehov typu „Máme skvelé priemyselné produkty“ sa rýchlo rozpadne, keď sa produkt skutočne umiestni do priemyselných podmienok. Máme tu množstvo obmedzení. Bezdrôtová sieť na prenos dát je nezabezpečená = žiadna bezdrôtová sieť. Existuje káblová sieť, ktorá sa pripája na internet.
Ale (už si na to prišiel, však?) ani internet nie je bezpečný = na ochranu sa používa proxy a väčšina portov je uzavretá.
Preto nestačí prísť s cool riešením pre dané odvetvie, ktoré pomôže používateľom; musíte tiež okamžite premýšľať o tom, ako ho do odvetvia zaviesť v rámci jeho existujúcich obmedzení. A súčasná situácia je taká, že takýto prístup ešte nebol v odvetví implementovaný.
Nemôžeme len tak vytvoriť server so všetkým potrebným na spustenie platformy, nechať ho v továrni a odísť so zdvihnutou hlavou – nikto sa k tomuto serveru nepripojí. Umiestnenie vyhradeného notebooku v blízkosti tiež nedáva zmysel; ničí to celú myšlienku. Robíme to všetko preto, aby sme mohli prepojiť zamestnanca v Nižnevartovsku, človeka v závode Pyt-Jach (áno, aj tam máme závod) a nemeckého dodávateľa. Aby všetci mohli bez problémov diskutovať o opravách čerpadiel alebo kompresorov zo svojich vlastných pracovných staníc (alebo pešo, keď je zamestnanec na mieste). A nikto nebude musieť nikam lietať, koordinovať cestovné záležitosti, vybavovať víza ani strácať čas a peniaze.
Pripojil sa - všetko videl - všetko vyriešil, alebo navrhol riešenie a išiel/priletel pomôcť.
Ďalšou špecifickou oblasťou, ktorá so sebou prináša dodatočné obmedzenia, je naša práca s plynom. Tá vždy zahŕňa ochranu pred výbuchom a požiadavky konkrétnych priestorov. Pri navrhovaní zariadenia si vždy treba položiť otázku: kto ho bude skutočne používať a za akých podmienok? Niektorí naši zamestnanci pracujú v opravovni, kde vykonávajú údržbu a opravy, niektorí pracujú priamo vo výrobe, niektorí v serverovniach a niektorí v rozvodniach.
V ideálnom prípade by sa pre každú úlohu a každý scenár použitia malo vytvoriť samostatné zariadenie.
S dostupnosťou AR okuliarov v oblasti XR nie sú žiadne problémy. Skutočným problémom je ich priemyselné využitie. Vezmime si napríklad Google Glass: keď boli testované v roku 2014, ukázalo sa, že vydržali 20 minút na jedno nabitie a počas používania vám dokonca dosť zahrievali tvár. To je určite pekné, keď je na ihrisku v Tobolsku -40 °C a máte na tvári niečo teplé. Ale stále to nie je celkom správne.
Jedna japonská spoločnosť sa k tomu priblížila a už v roku 2014 mala priemyselné prototypy pripravené na nasadenie v energetických zariadeniach. V zásade je myšlienka AR zariadení na trhu už dlho a vo všeobecnosti sa veľmi nezmenila. Napríklad pilotné prilby sú stále v podstate rovnaké, ale systémy sa zmenšili, ich napájanie vydrží dlhšie a rozlíšenie mikrodisplejov a videokamier sa výrazne zlepšilo.
Je tiež dôležité zvážiť, že takéto zariadenia sú dostupné v monokulárnej aj binokulárnej konfigurácii. To dáva zmysel. Ak vaša práca vyžaduje čítanie informácií, skúmanie dokumentov atď., budete potrebovať binokulárne zariadenie na vytvorenie vizuálneho obrazu pre obe oči súčasne. Ak potrebujete jednoducho streamovať video a fotografie a zároveň prijímať informácie vo forme krátkych tipov a nastavení, postačí vám monokulárne zariadenie.
Dokonca existuje aj monokulárny model RealWear HMT-1z1 odolný voči výbuchu, ktorý sa vyrába v nemeckom závode spoločnosti iSafe, ale je jediný, ktorý sa vyrába. Je to solídny monokulárny ďalekohľad s ochranou proti výbuchu a malou monokulárnou obrazovkou. Niekedy je však potrebný ďalekohľad. Napríklad elektrické náradie, ktoré sa používa na rýchle prepínanie, potrebuje väčšiu obrazovku, aby videlo celý prepínací obvod. Štandardné špecifikácie videokamery sú tiež dôležité z hľadiska kvality videa a použiteľnosti – nerušené zorné pole a správne automatické zaostrovanie (otáčanie malých predmetov s rukavicami alebo skúmanie malých triesok na súčiastkach počas zaostrovania je trochu problematické).
Pre pracovníkov opravovní sú však veci o niečo jednoduchšie; majú odlišné požiadavky na bezpečnosť proti výbuchu, čo im umožňuje vybrať si zo širšej škály zariadení. Kľúčová je tu kvalita – zariadenie musí fungovať, pracovať hladko, byť dobre vyrobené a priemyselnej kvality, aby sa nezlomilo pri mechanickom namáhaní atď. V podstate to musí byť riadny sériový kus hardvéru, nie prototyp.
Infraštruktúra
A ešte jedna vec, bez premyslenia ktorej nebudete môcť presadiť riešenie v priemyselnom svete, je infraštruktúra. Existuje niečo ako digitálne pripravená infraštruktúra. Na jednej strane je to rovnako marketingový humbuk ako... Windows 7 pripravená počítačová myš. Na druhej strane je tu dosť dôležitý bod. Nepoužívali by ste mobilný telefón bez základňovej stanice v dosahu, však? Dobre, môžete ho používať, čítať knihu, pozerať fotografie a tak ďalej, ale nemôžete s ním telefonovať.
Všetky digitálne produkty sa spoliehajú na infraštruktúru. Bez nej neexistuje funkčný digitálny produkt. Zatiaľ čo digitalizácia sa často chápe ako jednoduchý prenos všetkého z papiera do digitálnej podoby – napríklad, niekto mal v spoločnosti papierový preukaz totožnosti a potom ho zdigitalizoval atď. – pre nás je všetko riadené úlohami, tým, čo presne treba urobiť.
Povedzme, že existuje jednoduchá požiadavka – komunikačná infraštruktúra. Záhradná elektráreň má rozlohu približne 600 futbalových ihrísk. Oplatí sa tu budovať infraštruktúru? Ak áno, na ktorých konkrétnych pozemkoch alebo štvorcoch? Každý pozemok je iný a každý si vyžaduje špecifikáciu. A čo je najdôležitejšie, potrebujú ľudia, ktorí tu pracujú, vôbec túto infraštruktúru?
Digitálne produkty vo výrobe sú vždy fázový proces a ide o to, že nepochopíte, ako a čo treba s infraštruktúrou urobiť, kým produkt skutočne nedodáte. Dodáte produkt, ale infraštruktúra neexistuje. Nasadili ste provizórnu bezdrôtovú sieť od dostupných operátorov, uvedomili ste si, že funguje, ale chcete stabilitu – a tak sa vrátite späť, rovnako ako v starom dobrom sovietskom systémovom prístupe k návrhu. A začnete budovať infraštruktúru, ktorá neexistovala, a to presne v takej forme, akú používatelia potrebujú.
Na niektorých miestach stačí niekoľko prístupových bodov, zatiaľ čo inde je zariadenie s 20-poschodovou inštaláciou schodísk a chodníkov. Ani s množstvom prístupových bodov a vysielačov nedosiahnete rovnakú kvalitu siete ako v interiéri. Preto má zmysel inštaláciu zakryť a používať prenosné prístupové body, ako sú tie, ktoré používajú baníci (v nevýbušnom prevedení!). Každé zariadenie má svoje špecifické požiadavky, ktoré si vyžadujú jedinečné riešenie.
Ľudia
Keď už vytvoríte infraštruktúru, prinesiete do odvetvia potrebné zariadenia a všetko nastavíte z technického hľadiska, nezabudnite – stále existujú ľudia, ktorí musia prejsť tromi fázami, aby produkt začali používať.
- Vysvetlite podrobne a uveďte vlastný príklad.
- Naučte ich, ako to používať samostatne, a potom ich otestujte, aby ste zistili, ako dobre tomu všetci rozumeli.
- Zabezpečiť životaschopnosť produktu.
V podstate dávate ľuďom niečo, čo určite nikdy predtým nepoužívali. Ak by ste prechádzali na moderné smartfóny u svojich príbuzných, bol by to v podstate rovnaký príbeh. Ukážte im zariadenie, kde je videokamera, ako si prispôsobiť mikrodisplej, kde stlačiť pre komunikáciu – a tak ďalej, a tak ďalej, a tak ďalej.
A je tu jeden háčik.
Prídete za ľuďmi, prinesiete im produkt a vysvetlíte mu ho. Zamestnanci môžu súhlasiť, nebudú sa veľmi hádať a so záujmom a nadšením sa od vás naučia, ako toto nové zariadenie používať. Možno si ho dokonca rýchlo zapamätajú hneď na prvýkrát. Možno dokonca úspešne zvládnu test znalostí o zariadení a budú ho používať s rovnakou istotou ako vy.
A potom sa ukáže, že ste vopred nešpecifikovali, ktorý člen tímu bude okuliare na ihrisku skutočne nosiť. A ukáže sa, že budete musieť preškoliť úplne novú skupinu.
Budete však mať niekoľko zamestnancov, ktorí majú veľmi dobré znalosti o produkte, ktorý sa nebude používať.
Máme aj krátke video o tom, ako to funguje.
Zdroj: hab.com
