组装像燃气轮机那样的复杂机器是一种昂贵且耗时的过程。毫无疑问,钳工可能需要几年的时间才能获得适当的经过认证 - 通常是课堂学习,然后额外的动手训练块,与经验丰富的同行合作掌握大集会的复杂性。
作为探索增强现实(AR)潜在用例的一系列试点项目的一部分,西门子发电服务与之合作Daqri.该公司试图大幅减少燃气轮机燃烧器部分的组装培训时间。这两家公司共同开发了一款AR应用程序,通过将基于纸张或平板电脑的技术图纸、清单和手册与虚拟的分步工作指令交换,从而促进培训过程。虚拟工作指令使用3D可视化技术,向受训人员显示组装过程中具体要做什么。AR应用极大地提高了培训的速度和效率,尤其是对新手来说,他们能够在45分钟内完成部分课程,而不是通常的一天。
“今天,经典培训总是需要一位培训师,该培训师将内容解释为受训人员和监督它们,”西门子发电服务的创新经理弗兰克·沃斯纳克说。“在DAQRI头盔上提供AR应用程序让用户以个人速度学习,并且可以再次重复课程,而无需涉及培训师或中断其他学员。”
像西门子一样,跨行业的制造商都是膝盖深入探索利用AR和虚拟现实等混合现实技术力量的新方法(VR)。根据IDC的说法,2017年是AR采用的拐点 - 全球范围内的AR / VR技术的支出预计今年将跃升至17.8亿美元,几乎是91亿美元在2017年支出。商业部署将占AR的60%以上今年的vR支出,到2021年,达到2021年的85%以上,IDC报告。研究表明,现场装配和安全性,工艺制造培训和工业维护将成为制造业的最广泛部署的使用案例AR / VR。
随着物理世界和虚拟世界的融合,作为工业4.0数字化转型的一部分,PTC认为AR更多的是成为解释和可视化物联网(IoT)大数据的工具。PTC的连接运营解决方案副总裁JP Provencher说:“考虑到每个人都被大量的数据淹没,没有什么比增强现实更好的方法来理解它。”“它简化了数据,并将其置于你正在看的机器的上下文中。”
即便如此,AR并不是每个培训或维护和服务用例的候选对象。Provencher说:“当事情很复杂或者你不经常做某件事的时候,这是有意义的。”在这些情况下,“增强现实技术有助于减少培训时间,提高执行时间,并有助于验证某人执行了正确的任务。”
基于“增大化现实”技术的工作
自2016年7月推出HoloLens商用套件以来,微软在工业AR Frant上看到了一个垂直行业段的活动,许多客户从试点阶段转化为生产。独立的软件供应商(ISV)合作伙伴关系,包括PTC,对驾驶部署活动至关重要,使公司更容易开发出箱子功能的AR应用,而不是要求您自己的熟练资源(DIY) custom programming, says Greg Sullivan, Microsoft’s director of communications for mixed reality.
例如,作为微软和PTC合作的结果,ThingWorx Studio现在支持HoloLens的增强现实体验的本地创作和发布。Sullivan说:“很快,这个项目就从一群人的尝试和思考转向了生产部署。”
以下是ar获得脚的一些更受欢迎的用例:
运营商的工作指令。鉴于重型设备和工业资产的复杂性不断上升,专家们认为,利用增强现实技术作为一种更直观、更有吸引力的方式,向车间操作员和现场工人传递工作指令,具有巨大的潜力。高度配置的产品,如海上发电机组或农业联合收割机,组装起来很复杂,通常需要操作人员摆弄各种纸质文件和几页关于正确程序的操作说明。PTC的物联网制造解决方案专家Milan Thakker解释说:“增强现实是一种方式,可以在正确的背景下在一个屏幕上交付所有正确的信息,并将其覆盖在正在进行工作的物理单元上。”“操作人员不需要把东西放下或拿起来,他们也不需要查看一套特定的工作指令,以查看他们所做事情的上下文所需的信息。”
预销售支持。对于高度定制和复杂的产品,增强现实为客户提供了一种方法,在产品构建之前,就可以在特定的环境中可视化产品。虽然这个应用程序很适合汽车和其他工业产品,Thyssenkrupp.正在使用微软HoloLens实时可视化、配置、定价和报价楼梯升降机。没有两个电梯是相同的,每个系统都是根据个人需求定制设计和定制的;HoloLens确保顾客可以想象他们的椅子在楼梯上是什么样子。与此同时,AR工具,结合定制的配置价格报价(CPQ)解决方案,可以让蒂森克虏伯团队在一次访问中测量、可视化、配置、定价和报价楼梯升降机,极大地简化了流程。蒂森克虏伯公司的一位发言人说:“这种完全数字化的工程订单流程使销售和制造业务在数字领域同步,显著减少了从最初的电话呼叫到最终交付的时间。”“最重要的是这个过程对提升客户体验的影响。”
远程专家的指导。维护和操作复杂的工业资产需要高度专业的专业知识,但现场的人力并不总是可用的,而且成本很高。ar技术辅以3D标注功能,在某些情况下还有视频通话,将现场技术人员和操作人员与远程专家连接起来,他们无需亲身在场就能看到设备发生的情况。蒂森克虏伯电梯集团正利用微软HoloLens为电梯支持维修人员提供咨询专家意见的能力,因为他们并不总是100%熟悉他们被要求服务的每一部电梯。另一个全息透镜的伴侣,特林布尔,将AR技术作为其连接矿的一部分,允许远程团队分享3D全息数据以改善沟通,节省旅行时间,并制定更明智的决策,并在Trimble的混合现实计划主任Aviad Almagor表示。“数字和物理世界正在合并,混合现实起着至关重要的作用,”他说。“用AI [人工智能]和机器学习过程富集混合现实,将实现自动化的工作流程,如质量控制和生产控制。”
HMI替换。该公司设计软件业务经理Andy Stump表示,AR/VR也有潜力替代传统的人机界面(HMI)罗克韦尔自动化。AR而不是手动检查设备上的单个HMI屏幕,AR允许操作员步行地板,查看设备容量,温度或线路速度等相关信息,并在视线中的环境中,树木泄露。耦合与数字双胞胎有用作为实时数据馈送,有更大的优化和预测性维护潜力。“使用数字双胞胎和AR,您可以在您在物理世界中做某事之前优化虚拟世界,”他说。“在物理世界中测试某些东西可能并不总是实际的。”
质量控制和检查。鉴于过程行业中的恶劣环境,质量控制是一个比维护更有效的AR申请,Notes Youssef Mestari,计划总监霍尼韦尔一家连接的工厂计划。现场运营商是任务的,进行定期检查圆形,以检查设备温度是否正确,或者没有来自压缩机的泄漏或声音。使用AR工具和资产或工厂的3D模型,运营商可以通过直接在资产上覆盖的右步检查路线,他解释说。例如,欧式轮胎有一个利用AR技术的试验应用程序图标HMI/SCADA系统,方便轮胎检查。Iconics的首席执行官兼总裁Russ Agrusa解释说:“这是一个很好的免提检测质量控制系统。”
挑战依然存在
虽然硬件制造了巨大的脚步,但一些AR设备往往繁重,笨重,使它们佩戴全天班次。此外,随着有AR眼镜的运营商可能会在虚拟世界中陷入困境,并在其身体环境中失去接地,仍然存在安全问题。“创造态势意识是成功部署的关键,”PTC的Thakker说。
3D和AR开发技能是另一个障碍,因为大多数制造商没有开发AR应用的员工专业知识。事实上,由于缺乏打包的AR解决方案,Daqri最近推出了用于其AR智能眼镜的Worksense生产率软件套件。Worksense提供了五种常见的AR用例应用,包括:Show,用于免提远程专家指导和注释;标签,用于将笔记等关键信息或培训视频等多媒体资产附加到物品和资产上,以改善管理和运营;扫描,绘制环境和设备,创建3D数字模型,以帮助维护任务或工厂改造;模型,最初用于使用Autodesk BIM Docs创建沉浸式全尺寸演练;和指南,用于创建多媒体工作指导书。
“在过去的一两年里,许多公司已经证明了关于AR的概念,但它需要定制的软件开发,以使其工作,”杰森哈格尔说,达克利的全球合作伙伴和开发项目副总裁。“我们正试图利用现有的业务流程,并通过增强现实让它们变得更好。这不是做科学实验之类的事情,而是让各种规模的公司都可以使用它来制作真正的增强现实应用。”