X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Введение

Дополненная реальность (augmented reality, AR) — среда с прямым или косвенным дополнением физического мира цифровыми данными в режиме реального времени при помощи компьютерных устройств — планшетов, смартфонов и инновационных гаджетов вроде Google Glass, а также программного обеспечения к ним.

Сейчас все отрасли в производственном секторе ищут пути сокращения расходов при одновременном повышении качества продукции. Это довольно-таки амбициозная цель, однако, достижения в области технологии обеспечивают столь необходимый шаг для того, чтобы сделать огромные улучшения общей практики и стандартизации сложных процессов. Упрощая шаги и используя различные визуальные подсказки, а также систему подтверждения качества, система дополненной реальности может обеспечить большую гибкость в производстве без дополнительного риска совершения ошибок. Ее сила является в уникальной способности упрощать разнообразные сложные задачи, связанные с современными производственными и сборочными процессами, снизить риски, а также воплотить в жизнь продукты, которые являются частью нового 21-го века.

Система управления в дополненной реальности может быть мобильной, а также в состоянии перемещаться и интегрироваться с оборудованием, которое уже имеется в работе на производстве. Производственные инструменты, такие как программируемые камеры машинного зрения, лазерные трекеры, роботы и крутящиеся пушки могут плавно внедряться для обеспечения точности выполнения задачи, например, при выравнивании труб, закручивании болтов или последовательной сборке устройства. Система контроля на основе проекции может иметь проекты и чертежи, обучающие видео, а также виртуальные измерительные приборы для ключевых шагов непосредственно на рабочем столе. При этом все это располагается прямо перед глазами оператора.

Инспектора могут подключать систему дополненной реальности к своим мобильным телефонам и получать обновления при возникновении ошибок. Таким образом, система, в свою очередь, сможет эффективно выявлять проблемные места. Кроме того, система автоматически собирает данные по ключевым процессам, включая серийные номера, количество и даты циклов, дату и время событий, количество ошибок, а также фотографии каждого шага в режиме реального времени. Возможность измерения времени цикла на каждом этапе гарантирует, что потенциальные проблемы будут выявляться быстро и не перегружая процесс, что только улучшает процедуру.

Одним из наиболее ценных качеств системы дополненной реальности является то, что она может решать фундаментальные проблемы для любого количества различных отраслей промышленности. Например, общей проблемой для автомобильных производителей является высокая степень изменения аналогичных компонентов, необходимых для сборки автомобиля. Различия в деталях часто малозаметные, однако имеют большое влияние на функциональность, что может привести к дорогостоящим ошибкам при установке деталей от чужих устройств. Эта проблема так же имеет решающее значение для сборки медицинских изделий, многие из которых являются сложными механизмами и имеют проблемы с настройками в виду большой степени изменчивости. Очень важно прикрутить правильные двери к необходимому транспортному средству. В медицине перепутать импланты и поставить неправильный тазобедренный или коленный сустав будет слишком дорого стоить пациенту. Такие высокоточные операции должны осуществляться при поддержке технологий.

Пожалуй, самый интересный аспект использования технологии дополненной реальности в производстве заключается не только в том, что она уменьшает количество ошибок и повышает эффективность, но также то, что это она делает рабочих более производительными, дает работу людям и сохраняет их рабочие места, таким образом, борясь с безработицей. Это все потому, что, в отличие от многих автоматизированных систем, дополненная реальность интегрирует человеческий интеллект с программным обеспечением, действуя в сотрудничестве с реальным живым человеком.

Система дополненной реальности может устранить необходимость письменных рабочих инструкций, позволяя персоналу держать все задачи в удобном компактном формате перед глазами без поиска громоздких инструкций. Умная и интуитивно понятная система контроля с дополненной реальностью предлагает повышенный уровень участия в ручном процессе сборки и хорошо работает с человеческой изобретательностью и точностью технологии, и это именно то, что нам нужно для того, чтобы заставить производственный сектор работать как надо на благо страны.

Где возможно применение дополненной реальности?

Авиационная промышленность

Компания Boeing – одна из крупнейших аэрокосмических компаний на планете, которая строит самолеты для 150 стран мира. В бортовых системах самолёта содержится множество компонентов, связанных между собой системой проводов. Укладка и соединение кабелей производится по специальному шаблону, после чего их скрепляют в жгуты, а на концы кабелей устанавливают разъемы. Процесс работы занимает длительное время и требует особого внимания и ответственности. Последние 20 лет Boeing искала систему, способную сократить время на производство и устранение ошибок. В начале 2014 года компания внедрила решение дополненной реальности на платформе очков Google Glass. С помощью приложения оператор отдает голосовую команду: «Ок, Skylight. Начать создание жгута. Сканировать заказ 0447» и видит в очках дополненной реальности визуальную дорожную карту по сборке жгута №0447 (рис. 1).

	Рис.1. Применение Google Glass в авиастроении

Согласно данным из доклада компании Boeing по проекту, «использование Google Glass позволило сократить время производства на одну четверть и сократить количество ошибок в два раза»

Автомобильное производство

Модели автомобилей выпускаются в различных комплектациях и цветах. Поэтому автоконцерны часто стремятся находить баланс между массовым производством и индивидуальными предпочтениями потребителя. Конечно, во времена Генри Форда всё было намного проще. Организация такого производства часто сопровождается сложными рабочими инструкциями, которые способны спровоцировать простои, ошибки и снижение производительности.

Концерн Fiat Chrysler Automobiles (FCA) применил в своей работе проекционную систему дополненной реальности OPS Solutions. Теперь на каждом этапе сборочного процесса рабочие получают наглядную информацию о своём следующем шаге (рис. 2).

После внедрения инновации был проведён эксперимент. Перед операторами стояла задача собрать зубчатые передачи и цепи. Весь процесс проходил в десять последовательных шагов. Сотрудники должны были выбрать правильные комплектующие, провести монтаж и убедиться, что всё сделано правильно. Часть операторов выполняла задачу с помощью бумажных инструкций, а другие использовали инструменты дополненной реальности. Результаты эксперимента представлены в таблице 1.

Сокращение числа ошибок	Сокращение времени рабочего цикла	Увеличение пропускной способности
80%	38%	82%

Таблица 1

Рис. 2. Применение OPS Solutions в автомобилестроении

Сборочное электромонтажное производство

Первое российское приложение дополненной реальности было выпущено компанией VR CORP для электромонтажного производства. Руководство компании «Технологии Энергосбережения Сибири» столкнулось с текучкой кадров, в результате чего много средств и усилий тратилось на обучение вновь приходящих сотрудников. Для офисного персонала было создано приложение, с помощью которого любой сотрудник мог навести смартфон на электротехническую схему и рассмотреть в подробностях 3D-модель готового изделия, включая все её комплектующие. Особо это приложение актуально для молодых специалистов без опыта работы. Вводный курс обучения специальности сократился до простой схемы: взял смартфон, запустил приложение, навёл на электротехническую схему и рассмотрел все подробности об изделии в его готовом виде.

Похожее по функционалу приложение было разработано для рабочих сборочного цеха. Вместо электромонтажной схемы специалист получает информацию о размещении деталей и кабелей в будущем изделии, а подсветка каждой детали вовремя предупреждает, если используются неправильные комплектующие.

Рис. 3. Демонстрация работы приложения компании VR CORP

Как утверждают эксперты, применение дополненной реальности в промышленности даёт компаниям новое конкурентное преимущество. Особенно на старте развития технологии, пока она не используется повсеместно.

Заключение

Таким образом, дополненная реальность все больше проникает в повседневную жизнь, внедрение её может увеличить скорость производственного процесса, помогает легко получать доступ к необходимым данным, сокращает время простоя производства, снижает до минимума количество ошибок сотрудников и способствует быстрому их выявлению. Технологии дополненной реальности несут в себе большой потенциал для использования в сфере корпоративного обучения. Кроме того, дополненная реальность может придать уникальные свойства товару. Вместо сложных и скучных инструкций производители смогут выпускать приложения, которые донесут пользователю информацию о продукте наглядно, точно и доступно.

Информационные источники

1.«Дополненная реальность» https://clck.ru/9bsuk (Дата обращения 22.12.2017)

2. «Как повысить эффективность производства с дополненной реальностью?» https://habrahabr.ru/post/324150/ (Дата обращения 22.12.2017)

3.«Как дополненная реальность преображает промышленность» https://i-look.net/news/how-augmented-reality-changes-manufacture.html (Дата обращения 22.12.2017)

Код для цитирования: Скопировать