AR и VR для прома. Какие задачи иммерсивные технологии помогают решать в тяжелой промышленности

Мы продолжаем публикацию лекций с наших онлайн-практикумов «Цифровое горное предприятие» и «Цифровое производство». Сегодня речь пойдет о практическом применении промышленных AR и VR-решений. Полная лекция сооснователя компании «Рубиус» Антона Кудинова доступна в рамках онлайн-практикумов при бесплатной регистрации. Здесь мы приводим основные выдержки из нее.

По оценкам экспертов, в ближайшее время рост числа проектов по внедрению технологий дополненной и виртуальной реальности только усилится. Эта группа технологий является одной из ключевых составляющих концепции «Индустрия 4.0», и компании по всему миру инвестируют миллиарды долларов в их развитие.

AR и VR активно применяются в разных сферах: от маркетинга и развлечений до образования и медицины. Но с точки зрения экономики важнейшим сектором применения является промышленность. Даже ведущие вендоры, от Google и Microsoft до Magic Leap и НТС, изначально ориентировавшие свои продукты на потребительский рынок, пришли к пониманию, что массовый спрос и наибольший диапазон кейсов применения способна генерировать только промышленность, и предусмотрели промышленное использование своих устройств.

Цель этой лекции — разобраться в том, как и для чего AR и VR внедряют в работу производства.

Уже сейчас AR и VR используются для упрощения решения разных задач: от проектирования новых промышленных линий и конечных изделий до обучения персонала и помощи при ремонтах. Применяя эти технологии, предприятия снижают риски неправильной эксплуатации оборудования и роль человеческого фактора при работе на опасных объектах.

Достоинство иммерсивных технологий – это возможность заранее наглядно представить будущий производственный объект или выпускаемое изделие. Для этого используется сначала 3D-проектирование, а затем визуализация полученных 3D-моделей в дополненной или виртуальной реальности. Это выводит на новый уровень качество и скорость промышленного проектирования, а также позволяет избежать ошибок как в технологии исполнения, так и в эргономике использования оборудования. По данным исследования Министерства цифрового развития, скорость проектирования возрастает на 30-50%, а число ошибок при проектировании сокращается до 30%.

Конструкторские 3D-модели затем прекрасно переиспользуются в качестве помощников при монтаже и сборке изделий. Так, компания Lockheed Martin отчиталась о почти 90% сокращении затрат на ручной труд при сборке нового космического корабля «Орион» благодаря применению AR и VR. С помощью AR-очков специалисты получают подсказки по сборке непосредственно поверх собираемого узла с трассировкой линий монтажа и автоматическим контролем качества. В России есть пример применения дополненной реальности при сборке самолета Су-57 на заводе в Комсомольске-на-Амуре.

Чтобы добиться таких результатов, предприятию необходимо соблюдать ряд довольно простых требований к созданию 3D-моделей, чтобы их конвертация из конструкторских форматов в форматы, совместимые с AR/VR-движками, проходила без особых сложностей. Как правило, эти процессы хорошо отрабатываются на пилотных проектах, и дальнейшее масштабирование решения проходит без проблем.

Значительного экономического эффекта удаётся достичь при использовании иммерсивных технологий для управления ремонтами. AR-очки, телефон или планшет позволяют обеспечить оперативный доступ к технической документации, текущим производственным данным, базам знаний по ремонтам непосредственно на месте поломки, что повышает качество ремонта, сокращает сроки его проведения, а значит и убытки от простоя. Примером может быть наша совместная разработка с компанией «Цифра» – интерактивная инструкция для обслуживания станков с числовым программным управлением. Это AR-приложение, которое в режиме реального времени накладывает на действующий станок его 3D-модель. Оно делает видимым всё, что скрыто под его корпусом: от конкретных деталей до внутренних процессов. Это позволяет максимально быстро проводить техническое обслуживание оборудования – теперь не нужно носить с собой многостраничные мануалы и привлекать дорогостоящих специалистов для консультаций.

Ценным кейсом применения дополненной реальности является удалённый помощник. С помощью этой функции высококлассные профессионалы, находящиеся за тысячи километров от технологических установок, могут видеть производственную ситуацию как бы глазами местного специалиста в AR-очках. Они могут удаленно давать ему консультации по диагностике, ремонту или управлению оборудованием. Благодаря этому компания экономит на командировках дорогих специалистов в отдалённые регионы, а также снижает потери от простоев оборудования. Так, компания Vodafone внедрила удалённого помощника в свой клиентский сервис и на 26% сократила количество выездов на места поломок, а также на 68% увеличила удовлетворённость клиентов качеством сервиса. В России такие решения уже успешно эксплуатируются в компаниях «Сибур», «Росатом», «Газпром нефть» и других. В «Сибуре» в период карантинных ограничений провели более 700 онлайн-консультаций с помощью инструмента «Удаленный эксперт AR».

Однако необходимо учитывать возможность средств связи на предприятии обеспечить достаточную пропускную способность каналов для передачи видео эксперту в реальном времени. Типовым средством решения этой проблемы является промышленный Wi Fi. Большие надежды также возлагаются на дальнейшее развитие сетей 5G.

Обучение производственного персонала — одна из сфер, где применение иммерсивных технологий показывает высокую эффективность и позволяет сэкономить миллионы рублей. Например, AR-тренажёр позволяет тренировать сотрудников для работы на инженерном полигоне удаленно, не выезжая на этот полигон, или же в режиме смешанной реальности на месте. Приложение создаёт пошаговые инструкции по работе с реальным оборудованием и позволяет тестировать сотрудников на знание базовых операций и правил. При этом высококвалифицированным специалистам не нужно надолго отрываться от производственного процесса, чтобы ехать на полигон и выступать в качестве наставников на обучении — необходимые консультации можно проводить удаленно.

План будет сильно зависеть от специфики предприятия и важности для него того или иного сценария применения AR/VR-технологий из рассмотренных выше. Однако в качестве общей рекомендации можно посоветовать начать с пилотного проекта в том бизнес-сценарии, который может быстро дать экономический эффект. Как правило, это удалённый помощник и тренажёры для обучения персонала. При этом важно с самого начала поставить задачу в рамках пилота по определению реального эффекта от внедрения. На основе этой информации принятие дальнейших решений о масштабировании и включении новых бизнес-сценариев проходит без особых сложностей.

Эта и другие лекции на тему технологий Индустрии 4.0 доступны на наших бесплатных онлайн-практикумах. Зарегистрироваться на них можно по ссылкам ниже:

Цифровое производство

Цифровое горное предприятие