Интересная статья от компании «Хендэ Мотор Мануфактуринг Рус».
Благодарим Отдел связей с общественностью компании «Хендэ Мотор Мануфактуринг Рус» за предоставление данного материала.
Технологии смешанной и виртуальной реальности – неотъемлемая часть четвертой промышленной революции, но для многих они остаются знакомы только по индустрии развлечений. Предлагаем вам освежить в памяти возможности MR и VR, чтобы рассмотреть потенциал их применения в работе.
Понятие смешанная реальность (Mixed reality, MR) охватывает дополненную реальность (AR) и дополненную виртуальность (AV). По сути, это объединение реального и виртуальных миров, где физические и цифровые объекты сосуществуют и взаимодействуют в реальном времени. Можно сказать, что в MR человек видит реальный мир через фильтр, добавляющий различные цифровые объекты.
Все самое интересное и уникальное мы публикуем в альманахе «Управление производством». 300+ мощных кейсов, готовых к использованию чек-листов и других полезных материалов ждут вас в полном комплекте номеров. Оформляйте подписку и получайте самое лучшее!
Дополненная реальность (Augmented reality, AR) подразумевает, что на реальный мир накладывается виртуальное изображение. Дополненная виртуальность (Augmented virtuality, AV) позволяет помещать физические объекты в виртуальное пространство.
Человек может взаимодействовать с MR с помощью различных команд: нажатия на устройство, жестов, маркеров, голоса или же путем правильного соблюдения последовательности действий.
Виртуальная реальность (Virtual reality, VR) – это созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, осязание и другие. Основное отличие VR от MR заключается в том, что в VR реальные объекты полностью исчезают из поля зрения человека, и он видит только виртуальную среду.
Для взаимодействия с виртуальным миром используются различные контроллеры. Больший эффект погружения достигается за счет использования контроллеров, которые максимально соответствуют моделям в виртуальном пространстве, например, компьютерного руля с педалями или рукояток управления устройствами. Существуют и бесконтактные устройства взаимодействия с VR: перчатки с обратной тактильной связью или костюмы виртуальной реальности, позволяющие отслеживать положение человека в пространстве и передавать тактильные ощущения.
Первым автомобилем Hyundai, оснащенным интерактивной инструкцией с поддержкой дополненной реальности, стал седан Sonata 2015 года. Электронный справочник через камеру смартфона или планшета распознавал 45 различных агрегатов и мог продемонстрировать 82 анимированных видеоролика, связанных с их использованием.
Снижение ошибок при сборке. Через очки дополненной реальности приложение «подсвечивает» компонент, который необходимо установить, что позволяет снизить количество ошибок. Такое решение особенно эффективно, если комплектаций в производстве много или их спецификация часто меняется.
Контроль качества. Благодаря специальным маркерам AR-технологии позволяют быстро проверить выполнение простых операций (в каком положении находятся переключатели или вставлена ли вилка в розетку) и вывести уведомление на экран оператора.
Подсказки при проведении ремонта или технического обслуживания. Считывая маркер на оборудовании, сотрудник может загрузить подробную инструкцию по его обслуживанию или ремонту. Технология дополненной реальности позволяет выводить подсказки, привязанные к определенным деталям оборудования, указывать на последовательность проверки компонентов, «подсвечивая» их, или показать оборудование «в разрезе», выводя изображение в отдельном голографическом окне.
В дополненной реальности есть возможность рисовать подсказки, привязанные к определенным узлам оборудования, и выводить на экран схемы или чертежи деталей.
Удаленная техподдержка. Очки дополненной реальности в паре с ПО, обеспечивающим голосовую и видеосвязь, в последнее время все чаще используются для удаленного консультирования. Инженеры, находящиеся по другую сторону земного шара, будут видеть все глазами оператора, находящегося рядом с оборудованием. Это позволяет не только провести предварительную диагностику удаленно, но и при необходимости устранить поломку силами сотрудника на месте. В дополненной реальности есть возможность рисовать подсказки, привязанные к определенным узлам оборудования, и выводить на экран схемы или чертежи деталей.
Приемка оборудования. Благодаря очкам дополненной реальности можно увидеть оборудование до его отправки, вывести на экран проектную документацию при возникновении спорных вопросов и убедиться в полном соответствии спецификации, так как все замеры производятся в реальном времени, а результаты видны всем участникам. Благодаря технологиям AR достаточно, чтобы рядом с оборудованием находился один сотрудник поставщика в очках дополненной реальности, остальные вовлеченные стороны могут наблюдать за ходом проверки удаленно по видеосвязи.
Представьте, что вам предстоит решить, где установить новое кресло в комнате:
AR. Если вы через экран планшета видите реальную комнату и виртуальную модель кресла, это AR.
AV. Если через экран планшета вы видите виртуальную модель комнаты и реальное кресло, это AV.
VR. Если все, что вы видите (и комната, и кресло, и вы сами), – виртуальные модели, это VR.
Концепт грузовика на водородных топливных элементах HDC-6 Neptune был создан благодаря VR-системе анализа конструкторских решений Hyundai. Создание макета грузовика из глины стоит сотни тысяч долларов и позволяет воплотить только одно решение экстерьера, в то время как в виртуальной реальности гораздо проще, быстрее и дешевле воссоздать разные решения как для экстерьера, так и для интерьера продукта.
Обучение. Технологии VR применяются как для обучения действиям по рабочей инструкции, так и для отработки поведения при чрезвычайных ситуациях или авариях, а также для обучения работе со сложным высокотехнологичным оборудованием. Использование VR для обучения позволяет погрузить сотрудника в виртуальную среду и выработать необходимые навыки без угрозы для здоровья, риска поломки дорогостоящего оборудования или вреда для окружающей среды. Также VR позволяет не тратить время высококвалифицированных специалистов на обучение новичков.
По оценкам экспертов, к 2022 году рынок промышленных технологий виртуальной и дополненной реальности в России составит внушительные 9,2 млрд рублей в год.
Эффективность VR-обучения достигается за счет возможности погрузить пользователя в ситуации, максимально приближенные к реальным. При использовании VR пользователь полностью фокусируется на учебном материале. Пройти обучение можно неограниченное число раз, доведя действия до автоматизма. Запись сессии позволяет провести подробный анализ действий и лучше отслеживать прогресс. Кроме этого, в VR-симуляциях можно показать последствия неправильных действий, что оказывает сильное влияние на мотивацию выполнять инструкции и снижает количество ошибок.
Анализ эргономики. Воссоздание рабочих мест и целых зданий в виртуальной реальности позволяет избежать ошибок в проектировании: заранее оценить инфраструктуру, будущее расположение оборудования и дизайн помещений. Загружая 3D-модель здания в VR, проектировщик может увидеть проект в масштабе 1:1 и вместе со специалистами по логистике и безопасности проверить сценарии работы и соответствие требованиям до введения здания в эксплуатацию. Кроме того, такое виртуальное здание можно показать внутренним и внешним заказчикам проекта.
Разработка прототипа. Виртуальная реальность позволяет смоделировать прототип, провести тестирования и внести изменения в цифровую модель до реализации «в металле», что значительно снижает затраты. Виртуальный прототип в масштабе 1:1 выступает своего рода общим «языком», на котором могут говорить все участники проекта: как инженеры-конструкторы, так и генеральные директора с заказчиками.
Работа географически распределенной команды. Создание модели в виртуальной реальности позволяет организовать совместную или параллельную работу специалистов из разных стран без дорогостоящих командировок, а также сократить время на согласование проекта.
Экскурсии. Виртуальные экскурсии эффективны, когда необходимо продемонстрировать удаленные, опасные или по разным причинам скрытые объекты. Такое решение может использоваться для привлечения нового персонала, обучения и проведения первичных инструктажей.
К минусам использования VR в первую очередь можно отнести высокую стоимость и длительный срок разработки. При этом необходимо понимать, что коробочных решений на рынке крайне мало и в большинстве случаев продукты MR и VR создаются с нуля под конкретный проект. Представьте, что вы запрашиваете у поставщика стоимость лицензии Windows 10, а получаете стоимость ее разработки. Это совсем другие цифры.
Использование уникальных контроллеров, имитирующих органы управления оборудования, позволит достичь большего погружения, но вместе с тем приведет к значительному увеличению затрат. Поэтому при обучении в виртуальной реальности чаще отрабатывается именно порядок действий, а не механика взаимодействия с объектами. Также создание копии производственной площадки или отдельного оборудования в виртуальной реальности – крайне дорогостоящий и длительный процесс, поэтому он целесообразен в областях опасного производства или там, где при выполнении действий требуется высокая точность. В остальных случаях с экономической точки зрения эффективней использовать упрощенные модели.
Технологии смешанной и виртуальной реальность, без сомнений, зрелищны, но они не будут работать без конкретной необходимости и корректно поставленных задач. В самом общем виде внедрение MR/VR-проекта состоит из предпроектного исследования, проверки гипотез и масштабирования проекта.
Предпроектное исследование:
Итоги предпроектного исследования:
Проверка гипотез:
Итог проверки гипотез: формируем финальное мнение о пользе смешанной или виртуальной реальности, основанное на измеримых показателях.
Пилотный проект – это только самое начало пути. После накопления опыта предстоит сформировать понимание, как технология будет масштабирована, скорректирована или настроена под конкретные бизнес-процессы.
В компании Hyundai Motor технологии виртуальной реальности используются для разработки автомобилей с 2019 года. VR-система анализа конструкторских решений поддерживает до 20 пользователей одновременно, расширяя возможности совместной работы разных групп. Система моделирует элементы наружной и внутренней конструкции, освещение, цвета, материалы, а также создает виртуальное окружение и позволяет проводить виртуальные испытания в различных моделируемых ситуациях и обстановке.
