ИНЖИНИРИНГ, IT, ИННОВАЦИИ

Наши сайты

Наши ресурсы

Система Orphus

Главная  Пресс-центр  СМИ о нас  Пресса о нас

Круглый стол: Компоненты Индустрии 4.0. AR/VR-технологии

18.05.2018

Rational Enterprise Management

Специалисты западных и отечественных ИТ-компаний, а также представители промышленных предприятий, обладающие экспертными, в том числе практическими, знаниями в данной области ( ГК «НЕОЛАНТ», ГК «ПЛМ Урал», ПАО «Газпром нефть», IBS, АО «ЦТСС», SENER, АО ЦКБ МТ «Рубин», Pro|TECHNOLOGIES, ПАО «СФ «Алмаз», «ПТС», Lenovo Russia, Huawei Technologies, КРОК, Dell EMC) обсудили за виртуальным круглым столом текущие возможности и перспективы развития AR/VR-технологий и их освоение российским индустриальным рынком. От ГК «НЕОЛАНТ» на вопросы ответили директор Дивизиона инженерных моделей Денис Мариненков, заместитель директора Дивизиона инженерных моделей Николай Сальников и главный инженер Дивизиона инженерных моделей Павел Кононов.

Является ли применение AR/VR-технологий в промышленности принципиально новым способом решения тех задач, которые раньше выполнялись другими средствами, и следует ли ожидать, что развитие их потенциала вызовет к жизни идеологически иные процессы, с помощью которых будут создаваться новые продукты и объекты? Или все же мы имеем дело с совершенствованием привычных методов работы, только на новой технологической основе?

Павел Кононов,
главный инженер Дивизиона инженерных моделей ГК «НЕОЛАНТ»
Павел Кононов,
главный инженер Дивизиона инженерных моделей ГК «НЕОЛАНТ»

Павел Кононов: Любые технологии, применяемые в промышленности, должны способствовать повышению безопасности производства и снижению себестоимости эксплуатации предприятия. Большинство плановых мероприятий, проводимых на производстве, регулируются контролирующими органами (Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору, Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека и т.д.) и достаточно жестко регламентированы. Сложно сказать, куда повернет развитие технологий и законодательства в долгосрочной перспективе, но, на мой взгляд, в ближайшем будущем появление принципиально новых процессов маловероятно, поскольку нет выгодоприобретателей. Развитие потенциала AR/VR-технологий не отменит проведение существующих регламентных мероприятий, а значит, увеличит количество персонала и стоимость эксплуатации.

Но для модернизации текущих бизнес-процессов технологии AR/VR вполне применимы. Например, для одного из наших заказчиков, компании ПАО «ФСК ЕЭС», мы внедрили AR-технологии в процесс проведения оперативных переключений на электроустановках. Процедура происходит следующим образом: на объект, который находится на расстоянии нескольких сотен метров, выдвигаются 2 сотрудника предприятия – один зачитывает инструкцию, а второй выполняет ее по пунктам. Внедрение в данный процесс AR-очков позволило воспроизводить инструкцию в дополненной реальности, а это значит, что второму сотруднику теперь необязательно присутствовать на месте проведения переключений. Дополнительным бонусом применения AR-очков также является возможность видеофиксации, которая значительно упрощает процесс выявления проблемы в случае аварии.

Основным же препятствием для использования этих технологий в промышленных масштабах является достаточно высокая стоимость оборудования для AR/VR. Пока эта тенденция сохраняется, будет сложно продвинуться дальше опытных образцов и пилотных проектов.

На каких этапах проекта создания промышленных изделий и объектов наиболее эффективно применение технологий дополненной и виртуальной реальности? В каких случаях целесообразно использование одной, а в каких другой технологии?

Павел Кононов: VR-технологии лишают пользователей возможности видеть то, что происходит вокруг, поэтому их использование рядом с опасным технологическим оборудованием исключено. Они применяются для обучения сотрудников, имитации технических процессов, то есть для «погружения» человека в виртуальную среду для дальнейшего взаимодействия с моделированными объектами. Приведу пример. У одного из наших заказчиков, ПАО «Газпром нефть», в районе Крайнего Севера есть предприятия. Представьте, насколько трудоемко организовать туда выезд руководящего состава для проведения оперативных совещаний. Перелет в одну сторону может занимать несколько суток, и собирать подобные совещания ежемесячно означает тратить 20-30% рабочего времени просто на передвижение. Решить проблему помогла технология VR-облетов и сферических туров. На объект отправили специалистов по 3D-съемке, которые смонтировали тур, отображающий текущее состояние объектов. С помощью VR-очков участники совещания получили возможность пролететь над производственной площадкой «на вертолете», не выходя из офиса в Санкт-Петербурге. Как мы видим, VR-технологии позволяют сэкономить огромное количество времени, а также финансы.

Спектр применения AR-технологий несколько шире. Очки дополненной реальности не перекрывают полностью обзор ближайшего окружения, поэтому их использование внутри помещений цехов допустимо. Спектр применения AR-технологий для помощи оперативному персоналу безграничен – это и визуализация инструкций, и удаленная консультация высококвалифицированных специалистов с видеотрансляцией происходящего, и видеофиксация оперативных действий. Основным недостатком, как я уже упоминал, является высокая стоимость аппаратной составляющей данной технологии, но анонсированные Apple и Google AR-технологии для разработчиков, адаптированные под мобильные устройства, позволяют предположить, что в течение нескольких ближайших лет основным средством взаимодействия с дополненной реальностью станет смартфон. В этом случае среди промышленных предприятий стоит ожидать высокого спроса на внедрение решений, основанных на технологиях дополненной реальности.

Очевидно, что в области разработки продуктов наиболее сложной сферой применения AR/VR-технологий, где, однако, их использование способно дать высокий эффект, является проектирование сложных многокомпонентных изделий с длительным циклом производства и эксплуатации, например, продукции судостроительной, авиационной промышленности. Сборка таких изделий в среде виртуальной реальности требует оперирования в реальном времени колоссальными объемами разнородных данных из различных источников - САПР, расчетных систем, ИТ-систем (PLM, ERP, CRM) и проч. Соответственно, специализированные VR-приложения, предназначенные для интеграции с этими системами, визуализации данных и обеспечения их взаимодействия с VR-устройствами, должны обладать особо мощными возможностями. Предлагает ли рынок решения, которые уже сегодня могут справиться с задачами такой сложности? Какой конкретно функционал они предоставляют?

Денис Мариненков,
директор Дивизиона инженерных моделей ГК «НЕОЛАНТ»
Денис Мариненков,
директор Дивизиона инженерных моделей ГК «НЕОЛАНТ»

Денис Мариненков: На мой взгляд, существуют две проблемы, препятствующие полноценному применению AR/VR-технологий непосредственно при проектировании сложных изделий и инфраструктурных объектов.

Первая проблема связана с недостаточными техническими возможностями AR/VR-гарнитур для работы со сложными инженерными объектами, состоящими из большого числа комплексных компонент. Инженерные расчеты – это дополнительный слой многомерных данных, визуализация которых крайне затруднительна на AR/VR-устройствах.

Вторая проблема – отсутствие полнофункциональной САПР, максимально адаптированной для работы в идеологии AR/VR. Несмотря на достаточно развитый рынок САПР все сегодняшние решения адаптированы для работы «за столом». Пока нет виртуального инструмента, с помощью которого можно легко и быстро создать трехмерный инженерный объект, как в стандартной «настольной» САПР.

Ведущие разработчики пытаются решить данную проблему, и уверен, что в скором времени мы увидим новые САПР, изначально созданные для работы в AR/VR. Существующие же решения нацелены не на улучшение процесса проектирования, а на повышение качества проектных решений за счет дополнительных инструментов визуализации сложных инженерных объектов, которые дают возможность менять режимы представления, оценивать объект «изнутри», изучать его в максимальном приближении вплоть до самых миниатюрных компонентов изделия. Появляется возможность реальной коллективной работы над одним объектом несколькими проектировщиками. Команда специалистов, взаимодействуя в AR/VR с одним объектом, но с разных позиций, способна обнаружить ошибки, скрытые от проектировщика, который работает с «обычной» САПР.

Перспективными областями применения AR/VR-технологий следует рассматривать задачи проектирования, строительства и эксплуатации промышленных и инфраструктурных объектов, а также разработку месторождений нефти и газа. Какие преимущества может дать использование данных технологий в связке с BIM и ГИС?

Денис Мариненков: Многие функции по сопровождению и контролю процесса строительства промышленных и инфраструктурных объектов требуют физического присутствия специалистов, не участвующих непосредственно в строительных и монтажных мероприятиях, при этом объекты часто расположены в труднодоступных местах. Комплексное применение AR/VR-решений совместно с технологиями информационного моделирования (BIM) и панорамирования способно обеспечить эффект виртуального присутствия на объекте. Преимущества применения данных технологий очевидны: они существенно сокращают временные и материальные затраты на логистику, гарантируют производственную безопасность, предоставляют возможность комплексного анализа ситуации на объекте строительства в виртуальном пространстве.

Необходимо отметить особую значимость AR/VR-технологий при обучении и тренировках персонала, участвующего в эксплуатации сложных промышленных и инфраструктурных объектов. Только с их помощью можно технически реализовать имитацию всех возможных штатных и аварийных ситуаций.

Крупные промышленные проекты, как известно, выполняются большими рабочими коллективами, часто географически распределенными. Какие возможности обеспечивает существующее ПО для совместной разработки в пространстве виртуальной реальности?

Николай Сальников,
заместитель директора Дивизиона инженерных моделей ГК «НЕОЛАНТ»
Николай Сальников,
заместитель директора Дивизиона инженерных моделей ГК «НЕОЛАНТ»

Николай Сальников: Благодаря VR-технологиям большие рабочие коллективы вне зависимости от географического положения имеют возможность собраться на объекте в виртуальной реальности. Эксперты проектной организации могут защитить на виртуальном объекте принятые технические решения, а заказчик может «побывать» на будущем предприятии. Все участники смогут одновременно рассматривать и обсуждать не просто документацию, а модель объекта, и в режиме реального времени менять ее.

Существует уже множество мобильных приложений дополненной реальности, которые могут быть использованы для решения прикладных задач в промышленности. Какие из этих продуктов и для каких конкретно применений заслуживают внимания руководителей, желающих расширить арсенал инструментов повышения эффективности своего бизнеса?

Николай Сальников: Среди наших заказчиков востребованной услугой является оказание дистанционной поддержки специалисту со стороны эксперта, территориально находящегося в другом месте. Через приложение дополненной реальности или AR-гарнитуру эксперт может удаленно наблюдать за происходящим в поле зрения AR-гарнитуры или планшета, которые использует специалист. При этом специалист предприятия имеет возможность совместно с экспертом компании просматривать изображения на одном из виртуальных экранов и получать указания, наложенные на реальный объект, который нуждается в ремонте. Это позволяет сократить время, затрачиваемое на определение неисправностей, за счет уменьшения количества действий, которые требуются для осуществления связи с экспертом или вызовом его на объект. Физическое присутствие эксперта на объекте станет необязательным, благодаря чему возможно сокращение затрат на командировки. Кроме того, экономия времени, получаемая за счет вышеописанных опций, позволит уменьшить расходы, связанные с простоем оборудования, техники и проч.

Услуга информационной поддержки специалистов, не имеющих достаточного практического опыта и навыков по обслуживанию оборудования, тоже пользуется повышенным спросом. AR-гарнитуры позволяют использовать пошаговые инструкции по сборке, техническому обслуживанию или ремонту оборудования. Инструкции загружаются в AR-гарнитуру и могут быть воспроизведены на виртуальном экране с помощью голосовых команд или жестов. Они могут иметь форму контекстуальных аудио- или анимированных подсказок, объемных видеоинструкций, которые в режиме реального времени способны с помощью AR-гарнитуры проецироваться на реальные объекты. Последовательность подсказок формируется исходя из выполненных ранее действий. Визуализация последовательности сборки деталей гораздо эффективнее бумажных инструкций, потому что делает процесс более быстрым и наглядным.

Имеется ли в России достаточная экспертиза для реализации AR/VR-проектов как со стороны поставщиков AR/VR-решений, так и со стороны специалистов на предприятиях? Можете вы привести конкретные примеры встраивания AR/VR в технологические и бизнес-процессы на тех или иных производствах?

Денис Мариненков: Безусловно, в России есть компании, успешно реализующие AR/VR-проекты не только в индустрии развлечений, но и в серьезном производственном сегменте. Наши проекты с АО «Институт Гидропроект», ПАО «Газпром нефть», ПАО «Казанский вертолетный завод» прямое тому подтверждение. Стоит отметить, что среди технологических лидеров нашей страны AR/VR-решения пользуются высоким спросом, ведь это эффективный способ решения задач инжиниринга и эксплуатации промышленных объектов, включая реконструкцию/модернизацию объектов капитального строительства, организацию технического обслуживания и ремонта оборудования, сопровождение монтажных/демонтажных работ.

По моему мнению, наиболее подготовлены к внедрению AR/VR-технологий компании из атомной и нефтегазовой отраслей, авиа- и судостроения.

Если говорить о конкретных успешных примерах интеграции AR/VR в технологические и бизнес-процессы, то нельзя не вспомнить реализованный ГК «НЕОЛАНТ» проект «Программно-технический комплекс виртуальной реальности и тренажер для отработки действий персонала при реализации плана защиты персонала при радиационной аварии для Нововоронежской АЭС» для АО «Концерн Росэнергоатом». В настоящее время этот инновационный инструмент обучения встроен в программу подготовки персонала учебно-тренировочного центра и регулярно используется. Он помогает обучаемому попасть в ситуацию, близкую к реальной обстановке на блоке, и отработать все навыки до выхода на реальный объект. В мае 2017 года метод обучения с применением виртуальной реальности получил высокую оценку экспертов миссии ОСАРТ Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ).

Хотелось бы также услышать мнение экспертов относительно перспектив развития таких разработок, как устройство дополненной реальности Microsoft HoloLens, которое называют первым в мире автономным голографическим компьютером и которое представляет собой головной комплект в виде очков, взаимодействующий с создаваемыми голограммами как с реальными объектами при помощи голоса или жестов рук. HoloLens, как известно, является полностью самодоcтаточной системой, имеющей собственный процессор и графический модуль, то есть для работы в этих очках не требуется никаких дополнительных технических средств. В связи с появлением этого революционного девайса возникает вопрос, насколько целесообразно заниматься наращиванием производительности традиционных графических станций и не лучше ли разработчикам сконцентрировать усилия на инициативах типа HoloLens?

Николай Сальников: Несомненно, появление Microsoft HoloLens открывает новые перспективы применения AR-технологий в промышленности – взаимодействие человека с цифровым миром посредством голограмм. При этом AR-гарнитура, в силу текущего уровня развития технологий и своей автономности, имеет два существенных недостатка: во-первых, малый экран отображения и взаимодействия с голограммой; во-вторых, малые вычислительные мощности для взаимодействия с большими голограммами.

Исходя из указанных ограничений, в ближайшие 3-5 лет AR-гарнитурам будет еще требоваться наличие внешних вычислительных мощностей – рабочей станции, планшета, ноутбука, вычислительного облака.

Читать полностью

Статья по теме: Технология дополненной реальности – современный способ решения задач инжиниринга и эксплуатации промышленных объектов


Поделиться новостью:

Возврат к списку

3.14zdc

НЕОЛАНТ: новости и события

Новости

В начало страницы