Промышленные аватары: как очки дополненной реальности облегчили работу металлургов

Упрощает ремонт и содержание производства

Производственные помещения требуют постоянного обслуживания и своевременного ремонта. Пренебрежение в этом вопросе может обернуться простоем и потерей запланированных доходов.

Дополненная реальность — это удобный для бизнеса инструмент решения подобных проблем. AR позволяет увидеть инфраструктуру зданий, спрятанную от глаз внутри стен. Датчики передают информацию о работоспособности системы, а интерактивные схемы позволяют установить точное расположение поврежденного участка. Мастеру не придется тратить время на поиск проблемных мест, а ремонт будет точечным и максимально эффективным. Работая с AR, мастер получает подсказки о характере проблемы и способе ее устранения.

Еще одна проблема — труднодоступное производство, куда сложно добраться узкопрофильным специалистам. Содержать их на каждом предприятии холдинга дорого, а перебрасывать с места на место — долго. При помощи AR-устройств мастер из любой точки мира сможет держать ситуацию под контролем. Нефтехимическая компания «СИБУР Холдинг» тестирует такую систему. Персонал в Тобольске и Нижневартовске, используя технологию AR, подключает к процессу ремонта специалистов из других городов России или иностранных коллег. Те на расстоянии дают рекомендации и следят за качеством работ.

Toyota

Эта компания буквально правит бал в управлении знаниями. Toyota — это многонациональный производитель автомобилей со штаб-квартирой в Айти, Япония. В 2020 году в организации работало более 300 000 сотрудников по всему миру.

Toyota выделяет явные и неявные знания. Первые содержатся в данных, инструкциях и процедурах, которые можно записать в словах и цифрах. Вторые приобретаются через личный опыт, хранятся в умах экспертов, поэтому их намного труднее передавать.

Для обмена неявными знаниями внутри компании Toyota использует документ Job Instruction (JI), который был создан в период Второй мировой войны. В то время женщинам пришлось встать к станкам, и им понадобились инструкции.

Сегодня для производства одного автомобиля Toyota использует сотни JI.

Каждый из них должен содержать 3 элемента:

Важные шаги: последовательный порядок действий для выполнения задачи.
Ключевые моменты: любая дополнительная информация о том, как сэкономить время или избежать ошибок.
Причины: обоснование ключевых моментов, например, описание последствий той или иной ошибки.

Каждый сотрудник предприятия следует этим документам JI, чтобы выполнить свою часть работы на производственной линии.

При запуске нового завода Toyota строго следит за передачей знаний. Компания направляет две-три сотни новых сотрудников работать на уже существующий завод. Там они работают бок о бок с более опытными сотрудниками и изучают производственную систему.

После первоначального обучения на рабочем месте новых сотрудников переводят обратно на новый завод. Их сопровождают двести опытных сотрудников, которые работают вместе с ними и следят за тем, чтобы отлаженная производственная система Toyota прижилась на новом месте.

Обмен неформальным опытом в Toyota

Культура

Технологии VR и AR активно используются в сфере культуры – например, в музеях. Так, в Третьяковской галерее и в Пушкинском музее в Москве работает система дополненной реальности Artefact. Одноименное приложение можно установить на смартфон из App Store и Google Play. Если с его помощью навести камеру устройства на экспонат, то на экране появится вся информация о произведении искусства.

Посетитель выставки изучает экспозицию с помощью дополненной реальности в приложении Artefact

Концерты и спектакли в виртуальной реальности – прекрасное решение для тех, кто по какой-либо причине не может выбраться на них офлайн. В конце концов, не так легко достать билеты на первые ряды в Большом театре или Мариинке. В 2019 году настоящий восторг зрителей вызвал концерт скрипачки Линдси Стирлинг, проведенный в виртуальном пространстве. В том же году виртуальный концерт провел диджей Marshmello в игре Fortnite.

Экономит на логистике

На складах с сотнями наименований продукции сборка груза занимает много времени. Также влияет человеческий фактор — чем больше участия людей, тем выше вероятность ошибки. Дополненная реальность может оптимизировать логистику. Это работает по принципу всплывающих подсказок: AR-устройство считывает специальный код и выдает персоналу нужные инструкции.

Компания DHL использует AR, чтобы сократить время сбора посылок. AR-шлем в автоматическом режиме сканирует коды на палетах и выводит всю информацию на экран: параметры груза, его содержимое, сроки отправки. В отличие от планирования в Excel и считывания RFID-меток, AR-шлем увеличил пропускную способность склада на 50%.

Наука

Не все ученые имеют физическую и финансовую возможность присутствовать на офлайн-конференциях и семинарах высококлассных специалистов. Чаще всего передовые научные и технические исследования и разработки проводятся в крупных городах, куда сложно добраться многим ученым из регионов.

Опасные условия производства, например, работа с ядовитыми веществами, также не всегда позволяют провести практику или переобучение «на месте». VR и AR помогут и здесь. Например, созданная российскими разработчиками виртуальная площадка VR Chemistry Lab позволяет изучать неорганическую химию, проводя опыты даже с опасными веществами в виртуальной реальности.

С приложением VR Chemistry Lab можно смело экспериментировать даже с опасными химическими веществами или их сочетаниями

Образование

Не все вузы и средние специальные учебные заведения имеют возможность организовывать практически ориентированный процесс обучения. VR и AR помогут совмещать теорию с практикой на протяжении всей учебы.

Применение технологий VR и AR также полезно в изучении школьных предметов. Яркий пример – история. Виртуальная реконструкция того, как выглядели местности и люди, населявшие их пятьдесят, сто лет или даже много веков назад, поможет ребенку лучше усвоить учебный материал. А, например, на уроках химии можно использовать приложениеAR VR Molecules Editor, которое позволяет конструировать 3D-модели молекул из виртуальных атомов.

С помощью AR VR Molecules Editor школьники на уроках химии могут составлять молекулы из атомов

Обучает персонал быстрее и эффективнее людей

На сложных производствах даже высококвалифицированный персонал приходится обучать. Это отнимает время, которое сотрудник мог потратить на работу. Дополненная реальность позволяет обучаться в процессе. Система подсказок лучше личного наставника справится с этой задачей.

Примеры есть даже на российском рынке. Чтобы сократить время обучения новых сотрудников, компания использует мобильное приложение с AR. Достаточно навести экран на электротехническую схему, чтобы рассмотреть изделие в готовом виде и ознакомиться с особенностями его сборки.

О результатах использования этих технологий можно судить по зарубежному опыту. По данным исследований, скорость работы при использовании обучающих программ увеличивается на 30%, а точность действий сотрудников доходит до 96%.

***

Дополненная реальность — это технология не будущего, а уже настоящего. Она экономит средства и сокращает сроки работ на каждом этапе производства. Узнайте, какие AR-решения могут подойти вашему предприятию.

Ускоряет сборку продукции

У специалистов технологических компаний много времени уходит на расшифровку инструкций. Компании ищут, как ускорить сборку механизмов и гарантировать качество выполненных работ.

AR позволяет тратить меньше усилий и получать готовые изделия быстрее. Дополненная реальность полностью заменяет бумажные распечатки. Каждый объект в поле зрения специального устройства сопровождается подробной справкой о его использовании. Давайте посмотрим на примерах, как это работает.

На самолетах Boeing сложная система проводки, которую укладывают и соединяют по шаблону. В начале 2014 года компания выдала сотрудникам очки дополненной реальности. Устройство реагирует на голосовые команды. Достаточно сказать нужную фразу — и в линзах активируется экран, на который вместе с реальным изображением окружающих вещей выводится карта сборки проводки. В корпорации экспериментом остались довольны. Оказалось, что использование технологии сократило время производства на одну четверть и снизило количество ошибок в два раза.

Производитель сельскохозяйственного оборудования AGCO тоже проводил эксперимент с AR. Очки уменьшили срок сборки оборудования и на треть сократили время на его приемку.

Различия AR и VR

AR (augmented reality — дополненная реальность) показывает справки, инструкции, анимации, используя реальные предметы вокруг человека. Камера устройства захватывает изображение, а технология распознает его и выводит на экран соответствующую информацию.

VR (virtual reality — виртуальная реальность) предлагает полностью сконструированную модель. Технология не требует наличия камеры. Объекты прорисованы дизайнерами — как видеоигра.

Владельцы крупного бизнеса уверены, что наиболее востребованными станут именно AR-технологии. В 2016 году аналитики Tech Pro Research опросили топ-менеджеров крупных компаний и выяснили, что 67% предпочтут внедрять на производстве дополненную реальность. AR уже сейчас меняет представление о процессах проектирования и сборки продукта, снижает вероятность ошибок, увеличивает производительность труда и экономит деньги предпринимателей. Основное конкурентное преимущество в том, что технологию можно использовать на всех этапах производства. Давайте рассмотрим на примерах.

Помогает избежать ошибок во время проектирования

Разработка нового оборудования — процесс трудоемкий и затратный. Недочеты, которые закрались на этом этапе, могут дорого обойтись, а на их устранение понадобится много времени.

Дополненная реальность экономит средства и ресурсы за счет работы с виртуальными прототипами будущей модели. С помощью планшетов или через специальные очки специалисты видят чертежи как объемные проекции. Можно даже устроить виртуальный тест конструкции. Это помогает оценить эргономику продукта и обнаружить недочеты, которые не видны на этапе проектирования.

Эксперты из «Корус консалтинг», анализируя данные рынка, в 2017 году назвали основные сферы применения AR в промышленности. Технология будет наиболее востребована в авиа-, судо-, автомобилестроении и промышленном строительстве.

В работе «Эффективность дополненной реальности в обрабатывающей промышленности» эстонские исследователи приходят к выводу, что использование AR на этапах проектирования приведет к существенному сокращению возможных ошибок. Австрийский производитель мотоциклов KTM на собственном опыте убедился, что если использовать AR в проектировании, время выхода новой модели на рынок сократится на 15%.

Gerdau

Gerdau Group является крупнейшим производителем сортового проката в Северной и Южной Америке. У компании 45 металлургических заводов в 14 странах, включая США, Канаду, Бразилию и Чили.

Многие из новых заводов Gerdau Group столкнулись с проблемой повышения эффективности своей работы: не было возможности получить доступ к технологическим знаниям, существующим на других предприятиях.

Чтобы решить проблему Gerdau Group создала практические сообщества, состоящие из работников различного уровня квалификации. Члены сообществ могли делиться знаниями друг с другом с помощью онлайн-форума.

Вот пример, как сообщества улучшили работу компании. Сотрудники из Чили не знали, нужно ли выключать печь во время остановки производства. Они могли задавать свои вопросы другим участникам форума. Вопрос был таким:

«Будет ли выгодно отключать печь при кратковременных (менее 8 часов) остановках производственной линии?»

Рабочие заводов из Бразилии, Чили и США бурно обсуждали его на форуме. После тринадцати дней дебатов, рабочие пришли к выводу, что лучше всего поддерживать температуру в печи на уровне примерно 7371 °C. Повторный нагрев печи после ее отключения дороже в плане потребления топлива, чем поддержание работы при более низкой температуре.

Опыт других заводов тоже это подтвердил. Например, частое изменение температуры в печи повреждает огнеупорные кирпичи, из которых состоят внутренние стены. Колебания температуры сокращали срок службы стен печи на 25% и приводили к убыткам в размере 25 000$ на печь.

После этих обсуждений, компания Gerdau внедрила на 50 объектах новый период отключения. Так удалось сэкономить топливо и увеличить срок службы печей.

***

Тот самый Святой Грааль в управлении знаниями до сих пор никто не нашел. Но мы на верном пути. Реальные примеры показывают, что усовершенствованное управление знаниями может сделать бизнес эффективнее.

Медицинская группа Geisinger

Управление знаниями способно буквально спасать жизни.

В качестве примера можно привести компанию Geisinger Medical Group.

GMG — единственный в центральной Пенсильвании травматологический центр I уровня, обеспечивающий круглосуточную помощь пациентам с травмами, угрожающими жизни.

Используя управление знаниями, группа существенно снизила затраты, улучшила результаты лечения пациентов, а также наняла и удержала лучших врачей.

Руководитель хирургического отделения и его команда захотели улучшить операции по шунтированию. Команда наметила 20 стандартных этапов, которые должен пройти хирург для успешного проведения шунтирования.

Дальше команда усовершенствовала эти 20 шагов, чтобы устранить как можно больше случайностей и вариаций. Они дошли до того, что определили конкретные препараты и дозы, которые должны использовать хирурги. В итоге был разработан контрольный список из 40 шагов, которому должен следовать каждый хирург.

Сначала другие хирурги отвергли новый 40-шаговый контрольный список, сочтя его примером «медицинской поваренной книги», не соответствующей уровню их подготовки и опыта. Но после того, как пара уважаемых врачей провели операции, опираясь на этот список, он стал пользоваться популярностью у всей группы хирургов.

Группа провела 200 операций в соответствии с контрольным списком. Благодаря новой инициативе пациенты стали испытывать меньше осложнений и быстрее восстанавливаться после операций.

Контрольный список позволил сэкономить на каждом пациенте около 2000$, уменьшить кровоподтеки и сократить случаи интубаций.

Forest Products

Компания Forest Products Company столкнулась с ситуацией, когда она рисковала потерять ценные знания. Сотрудник, который работал с долгами покупателей, подал заявление на увольнение. А компания поняла, что у нее возникнет серьезный дефицит знаний в области управления задолженностью.

В течение шести недель два «сборщика знаний» брали интервью у менеджера о взыскании финансовых средств.

Когда сотрудники полностью записали знания уходящего менеджера, они пришли к новому единому источнику информации. Этот источник позволял любому человеку узнать, как управлять просроченными счетами и реагировать на такие ситуации

В итоге компания разработала интерактивное программное обеспечение, которое позволяло фиксировать и передавать ключевые решения в этой области. Оно автоматизировало многие процессы, ранее требовавшие вмешательства человека.

Разработка собственного ПО обошлась компании в 33 000 долларов, но в конечном итоге его общая стоимость составила 150 000 долларов.

За три года организация получила прибыль в размере 334 000 $ только от этого проекта по управлению знаниями.

Медицина

VR и AR активно применяются и в медицине. Организация обучения медиков может быть гораздо менее затратной с помощью таких технологий. Например, с помощью виртуальной реальности хирургическую операцию могут наблюдать сразу множество студентов и специалистов. А компания AccuVein создала AR-сканнер, который «видит» сквозь человека и проецирует его кровеносные сосуды на кожу в дополненной реальности. Это значительно упрощает работу медсестер по забору крови на анализ или ввода иглы для внутривенных инъекций.

AR-сканнер компании AccuVein помогает видеть расположение кровеносных сосудов человека

Технологии виртуальной реальности помогают в неврологии. Так, ученые Сибирского государственного медицинского и Томского политехнического университетов разработали VR-диагностику осложнений болезни Паркинсона. Психологи и психиатры также используют VR-оборудования: с его помощью врач может виртуально пройти вместе с пациентом по тем сценам из жизни, которые нанесли ему (пациенту) травму, проработав их и выйдя на другой, менее травмирующий уровень восприятия. Виртуальная реальность помогает и в реабилитации людей, переживших инсульт, которым приходится заново учиться управлять своим телом.

Xerox

Xerox Holdings Corporation — это 100-летняя компания, базирующаяся в США. Штаб-квартира компании находится в Коннектикуте, но большая часть сотрудников работает в Рочестере, штат Нью-Йорк. Это создавало проблемы с обменом информацией между инженерами и отделом обслуживания клиентов: решения проблем с оборудованием не доходило до отдела обслуживания клиентов.

Ни одно из решений инженеров не было задокументировано в учебных пособиях, документации по продукту или обновлениях поставщиков. Инженеры могли делиться своими решениями только с другими сотрудниками местного офиса, которых было не более десятка человек. Поэтому остальным сотрудникам приходилось изобретать велосипед.

В ответ на это компания Xerox разработала собственное решение по управлению знаниями под названием «Эврика». «Эврика» — это профессионально аккредитованная система обмена знаниями, в которой инженеры могли документировать свои решения. Система позволяла сервисным инженерам прикреплять свое имя к статьям, что повышало их репутацию среди коллег и побуждало больше сотрудников делиться своими знаниями.

Система «Эврика» предотвратила внедрение более 300 000 ненужных решений и привлекла к участию до 80% сервисных инженеров.

Вот пример того, как компания Xerox одним махом сэкономила 40 000 долларов благодаря «Эврике». Столкнувшись с перспективой замены дорогостоящего цветного копировального аппарата клиента, сотрудник из Бразилии обратился к системе. Он нашел правильное решение у инженера из Канады: проблема была решена заменой детали стоимостью 90 центов, а не всего копировального аппарата стоимостью 40 000 долларов.

По состоянию на 2016 год «Эврика» сэкономила компании более 100 миллионов долларов на расходах на обслуживание.

Транспорт

Особенно актуальны технологии VR и AR в подготовке водителей и пилотов. Тренажеры, основанные на использовании виртуальной и дополненной реальности, заметно облегчают процесс обучения в плане организации и финансирования. Например, отечественная разработка «Виртуальный программный комплекс «Техническая эксплуатация самолета Sukhoi Superjet 100» позволяет в виртуальном пространстве ознакомиться с конструкцией самолета и работой всех его систем. А подготовить пилотов для данного типа самолетов помогает тренажер Full Flight Simulator, который не только показывает особенности аэропортов различных городов, но и позволяет пилотам лучше подготовиться к возможным внештатным ситуациям.

В виртуальный тур по кабине самолета Sukhoi Superjet 100 можно отправиться на сайте компании-производителя

Если вы тоже хотите попробовать себя в роли пилота самолета, скачайте авиасимуляторы X-Plane или Microsoft Flight Simulator X: Steam Edition; пилотом вертолета – вам отлично подойдет симулятор Take on Helicopters. Если же хотите почувствовать себя настоящим автогонщиком, то в вашем распоряжении есть гоночные симуляторы, например,RaceRoom Racing Experience. Все они доступны не только профессиональным пилотам, но и простым пользователям, у которых есть специальное оборудование для работы с VR.

Виртуальная и дополненная реальности уже помогают в обучении машинистов поездов и водителей всевозможных специальных машин, используемых в строительстве. Например, отечественная компания РЖД использует технологии VR и AR для подготовки механиков и ремонтников железнодорожных путей.

Виртуальный тренажер от РЖД позволит почувствовать себя настоящим электромехаником

Обучение спасателей и представителей других профессий, которым приходится работать в экстремальных условиях, также более эффективно, если его сопровождают занятия с использованием VR и AR.

Выводит послепродажное обслуживание на новый уровень

Борьба за клиента не заканчивается сразу после продажи. Производители предоставляют гарантии на продукцию, ремонтируют по гарантии и без нее, дают скидки на новые покупки. Для покупателя удобные и выгодные условия сервисного обслуживания — один из критериев выбора компании.

С помощью AR можно создать экосистему, к которой будут подключены клиентские сервисы и ремонтные мастерские компании. Каждая деталь при выпуске помечается специальным кодом. Он считывается устройствами дополненной реальности и передает всю информацию об оборудовании и его использовании. В итоге сокращается время на диагностирование и устранение проблемы, минимизируется человеческий фактор — мастер получает от AR-помощника рекомендации по дальнейшим действиям.

Для поставщиков масс-маркета это конкурентное преимущество. По крайней мере, так считают создатели BMW. Концерн разработал решение для обслуживания и ремонта своих автомобилей с использованием технологии AR. Специальное приложение сканирует детали и дает инструкции по ремонту машины.