В 2021 году специалисты «КАДФЕМ Си-Ай-Эс» представили ServiceVizor – решение нового поколения для автоматизации бизнес-процессов сервисного обслуживания. ServiceVizor относится к классу EAM/ТОиР-систем (Enterprise Asset Management) и подходит для любого типа организации производства. Решение представляет собой набор функциональных IIoT (Industrial Internet of Things) и AR-приложений (Augmented Reality), обеспечивающих мониторинг оборудования на основе моделей комплексного цифрового двойника. ServiceVizor сочетает возможности разработки ИЭТР (интерактивные электронные технические руководства), технологии комплексных цифровых двойников активов и классические бизнес-функции планирования и учета данных ТОиР (техническое обслуживание и ремонты). С его помощью предприятия могут планировать и выполнять техническое обслуживание на основе объективных данных, автоматизировать выпуск сменных заданий полевому персоналу с контентом на основе ИЭТР, а также обеспечивать помощь удаленного эксперта при выполнении работ.
Сегодня на производстве существует ряд сложностей, связанных с эффективностью выполнения процессов ТОиР. Во-первых, это отсутствие актуальной и объективной информации для планирования ТОиР. Данные об активах производства не собираются напрямую от оборудования и распределены по несвязанным базам данных. В результате возникают сложности при принятии решений по оценке рисков и управлению активами.
Во-вторых, отмечается низкая эффективность использования EAM, ERP и MES систем. Информация об актуальном состоянии оборудования не вводится или вводится с задержкой в ручном режиме без системной интеграции. Это препятствует формированию полной стратегии обслуживания оборудования.
Кроме того, на многих производственных предприятиях применяется устаревший подход к планово-предупредительным ремонтам. Существующие стандарты включают в себя заранее завышенные нормы для анализа данных, оценки текущего состояния оборудования, прогноза остаточного ресурса и ввода данных. Это не позволяет экономить ресурсы и приводит к избыточным затратам на сборочно-разборочные и другие операции ТОиР. Играет роль и
сокращение квалифицированных кадров.
Все эти факторы приводят к росту аварийности на предприятиях, увеличению затрат на операции ТОиР и снижению производительности труда. Становится очевидной необходимость автоматизации ТОиР и создания базы инженерных знаний по каждому активу производства. Дополненная реальность решает эти задачи.
Сохранение и увеличение эффективности работы оборудования является одной из приоритетных задач для производства. Для ее решения все чаще применяются современные продвинутые технологии, в том числе дополненная реальность (AR). Пандемия COVID-19 стала дополнительным стимулом к развитию рынка промышленных AR-решений. Значительно вырос спрос на решения типа «удаленный помощник», цифровые двойники производств с элементами VR/AR и тренажеры, которые можно было бы использовать без дорогих специализированных устройств и датчиков.
Промышленные предприятия применяют технологию для информационного сопровождения операторов, автоматизации технического обслуживания и ремонта оборудования. С помощью технологии можно разместить комплекс сигнальных устройств, изображений оборудования и его внутренних связей (мнемосхему) в режиме наложения на контролируемом реальном объекте. Она также позволяет создавать анимированные сцены сборочно-разборочных операций элементов конструкции, тем самым снижая количество отказов оборудования по вине персонала. Кроме того, технология дает возможность оперативно решать сложные задачи за счет проведения онлайн-сессии с удаленным экспертом, управлять оборудованием и фиксировать отчеты. При внедрении AR наблюдается сокращение вспомогательного времени на выполнение операций сменного задания до 30%, а количество ошибок может снизиться до 80%.
В России лидерами по внедрению AR-решений являются компании нефтегазового сектора. В «Сибуре» разработали свою собственную AR-платформу для удаленных консультаций
персонала. В «Славнефть-Мегионнефтегаз» реализован пилотный проект по созданию информационной системы контроля состояния оборудования и эффективности персонала. В компании «Роснефть» продолжаются эксперименты с VR/AR для проектов строительства подземных трубопроводов на Дальнем Востоке. Среди других отраслей, использующих возможности технологии – авиастроение (Boeing и Airbus Group) и автомобилестроение (Volkswagen, ПАО «КАМАЗ»).
Возможности дополненной реальности лежат и в основе ServiceVizor.
ServiceVizor, разработанный с помощью платформы промышленного Интернета вещей PTC ThingWorx и платформы дополненной реальности PTC Vuforia, поддерживает большой набор функций – от базовых возможностей формирования заявок на выполнение работ и планирования всех видов обслуживания до специализированных функций выполнения операций ТОиР в режиме AR, управления электронной структурой актива, разработки 2D/3D- контента и интеграции со смежными производственными системами. Система может эффективно встраиваться в существующей ИТ/ОТ-контур и масштабироваться на все оборудование.
Промышленному предприятию, использующему в качестве основных средств производства технологическое оборудование, система позволяет:
Промышленному предприятию-изготовителю технологического оборудования система дает возможность:
ServiceVizor представляет собой типовое платформенное решение, требующее минимальной адаптации на предприятии. Кроме того, система имеет инструментарий, позволяющий развивать ее силами ИТ-специалистов производства. В результате предприятие получает возможность анализировать ключевые показатели производительности для корректировок программ производства продукции, модернизации и ремонта оборудования; совершенствовать бизнес-процессы ТОиР; самостоятельно разрабатывать новые функциональные приложений и контент ТОиР и применять новые современные технологии Индустрии 4.0 для построения цифровой экосистемы предприятия.
ServiceVizor позволяет управлять производственными активами на всех этапах сервисных работ и решать целый спектр задач:
ServiceVizor дает возможность перейти от бумажных документов с пояснениями и статичными фото к применению ИЭТР для выполнения сервисных и контрольных операций. ИЭТРы предоставляют трехмерные модели и мнемосхемы, анимированные сцены сборочно-разборочных операций ТОиР, показания физических и виртуальных датчиков оборудования в пространстве и элементы управления оборудованием в режиме AR, через IIoT.
В состав ServiceVizor входит WEB-приложение для техника. Оно позволяет назначать задания для ТОиР, контролировать качество и достоверность их выполнения, следить за состоянием актива, получать уведомления на почту, в случае отклонений, оценивать загрузку сервисной службы и вести статистику по простоям оборудования.
ServiceVizor представлен в нескольких конфигурациях:
ServiceVizor работает через мобильное приложение Vuforia View, доступное на смартфонах c операционными системами Android и iOS. С его помощью технический персонал может просмотреть назначенное ему сменное задание с описанием операций, ресурсами и интерактивным 2D/3D-контентом в режиме AR, воспользоваться ими в ходе работы и зафиксировать выполненные шаги. Отчет формируется автоматически. Мобильная версия работает на специализированных планшетах и поддерживает использование промышленных 2D и 3D-очков дополненной и смешанной реальности (MR). ServiceVizor обеспечивает интерактивную разметку пространства и оборудования, а также онлайн-сессии с маркировкой узлов и составных частей оборудования в режиме AR. Заметки, сделанные во время сеанса связи на мобильном устройстве, сохраняются в базе и доступны для просмотра в WEB-приложениях.
Дополненная реальность в составе ServiceVizor используется для визуализации комплексного цифрового двойника оборудования. Эта технология представляет собой совокупность всех доступных технологий подключения, моделирования, анализа, управления и визуализации данных. Комплексные цифровые двойники являются следующим этапом развития АСУ ТП (автоматизированные системы управления технологическим процессом). Используя возможности предиктивной диагностики, система позволяет сократить издержки, возникающие из-за внеплановых остановок оборудования, а также проводить расширенный мониторинг на основе математической модели. С ее помощью можно резервировать штатные измерительные приборы и дополнять показания физических датчиков показаниями виртуальных датчиков. Это повышает производительность труда на 10-25% и сократить издержки на 10-20%.
Комплексный цифровой двойник позволяет решать задачи прогнозирования состояния активов, качества изделий, а также выбора оптимальных режимов эксплуатации оборудования. Технология дает преимущество на всех этапах жизненного цикла оборудования: от повышения качества разработки и модернизации оборудования до прогнозирования остаточного ресурса и планирования работ по ремонту и замене.
Дополненная реальность в составе ServiceVizor применяется для визуализации предварительно собранных данных, включая данные цифровых двойников. Платформа Промышленного Интернета используется как хранилище бизнес-логики и трансфер полевых данных от периферийного и контрольно-измерительного оборудования.
Алгоритм работы дополненной реальности и комплексного цифрового двойника выглядит следующим образом:
ServiceVizor позволяет управлять производственными активами на всех этапах сервисных работ. С помощью дополненной реальности можно снизить объем сборочно-разборочных операций, предоставить объективные и достоверные данные персоналу, ускорить реагирование на поломки. Кроме того, система позволит перестроить бизнес-процессы предприятия и начать работу по объективным данным напрямую от оборудования, выполнять операции технического обслуживания активов на основе данных цифрового макета актива и его цифрового двойника.
