Готовы ли производители к XR? Руководство по VR, AR и MR

Подумайте о том, как мобильные телефоны и Интернет переопределили коммуникацию, образование и развлечения, не говоря уже о производстве. XR-технологии, включающие виртуальную реальность (VR), дополненную реальность (AR) и процессы и оборудование смешанной реальности (MR), вносят те же фундаментальные сдвиги. Все три являются дополнительными технологиями; у всех разные варианты использования.

Эта статья — синопсис вебинара, который Tooling U-SME провел, чтобы помочь производителям лучше понять эти тренды. Под названием «Решения виртуальной, дополненной и смешанной реальности в обучении производства», вебинар был проведен Виджаянандрай Ваяпури Рамалингам, Ph.D, SiFy Technologies North America Corp.; Дмитрием Копытиным, BMW; и Чадом Шроном, Tooling U-SME.

Что мы имеем в виду?

Прежде чем погрузиться в варианты использования, давайте проясним некоторые термины. Виртуальная реальность означает полное погружение в VR-среду. Очки/шлемы могут быть привязанными и неприязными. Привязанные означают подключение к более мощному ПК, обеспечивающему более высокое разрешение и скорость обработки по сравнению с неприязными, которые обычно стоят дешевле. Устройства включают HTC-VIVE, Oculus RIFT/Quest и Samsung Gear, чтобы назвать несколько.

С дополненной реальностью вы накладываете цифровой контент, такой как изображения, видео или другие данные, на реальный мир. Подумайте о Pokemon Go. Дополненная реальность может происходить на устройстве, которое у вас уже может быть, таком как телефон или планшет. Умные очки и разные шлемы доступны. Существует множество разных приложений.

Подобно AR, смешанная реальность включает наложение разных цифровых элементов на реальный мир. Разница в том, что вы можете взаимодействовать с этими цифровыми элементами. Подумайте о виртуальных рабочих инструкциях или наложении инструментов на разнообразные типы процессов.

XR в обучении

XR-технологии давно существуют в обучении, но единственные области, которые могли их позволить себе, были военными и здравоохранением. Экономия масштаба теперь снижается, делая XR-технологии столпом стратегии интеллектуального производства. XR-технологии появляются в производстве, а также в обучении. Убедительная причина для XR-помощи в обучении — удержание знаний. Исследования показывают, что использование XR-технологий, виртуальной реальности в частности, приводит к гораздо большей степени удержания контента.

Это также очень привлекательно для грядущего поколения производителей. Цифровые аборигены, выросшие с Интернетом и погружающимися играми, в восторге от XR-технологий в смешанном обучающем решении. Подводя итог, более низкие затраты, более быстрое понимание, повышенная производительность и экономия денег рекомендуют XR-технологии в производственных операциях.

Когда говорят об Индустрии 4.0, автоматизация обычно является темой. Еще одна мощная точка — аугментация, или когда люди работают с технологией, чтобы сделать задачи более продуктивными. XR делает именно это. До 30 процентов рабочего времени в производстве может быть аугментировано через расширенную реальность. Как реагируют лица, принимающие решения?

Согласно опросу Всемирного экономического форума за сентябрь 2020 года, более половины респондентов из производственной сферы по всему миру (54 процента) сообщили, что вероятно внедрят и разработают XR-стратегии к 2025 году. О том, как внедрение XR может помочь ответить на кризис COVID, основным ответом, указанным 80 процентами респондентов из производства, было предоставление большего количества возможностей для удаленной работы. Другие — ускорение цифровизации рабочих процессов (77 процентов), ускорение автоматизации задач (54,3 процента) и переквалификация/повышение квалификации рабочей силы (40 процентов).

Вкратце, люди, процессы и продукт формируют три столпа внедрения XR в производстве. XR — это всё о том, чтобы усилить производство для работы более эффективно, безопасно и точно.

VR уже показывает серьезное преимущество в обучении, особенно в сложных операциях. Основная область обучения, которую XR улучшает — базовое поведение и культура безопасности. Принципы безопасности OSHA, безопасность лестниц или, может быть, помощь людям в навигации в замкнутых пространствах могут быть теми областями, где погружающий реализм сияет. С XR вы также сможете обучать удаленно. Например, если оператор на цехе, он или она может в прямом эфире ретранслировать то, что они видят, удаленным стажерам.

VR-гаптика все еще развивается, но потенциал тактильной обратной связи в обучении высок. Ручные методы обработки, тактильная сборка и поддержка обслуживания — операционные области, которые могут выиграть.

Лучшие практики в XR

При установке XR-стратегий для производственной организации первым приходит видение. Всегда помните, куда вы инвестируете, будь то люди, продукт или процесс. IT-политики также будут меняться и развиваться. С точки зрения XR, что вы хотите сделать, какие данные и сколько вы собираетесь собирать? Переносимость, конфиденциальность и кибербезопасность все должны быть адресованы. С технологической точки зрения, на рынке много устройств и технологий. Бизнес-требования должны быть четко определены для согласования наиболее эффективных XR-выборов.

Есть случаи, которые работают для VR, и есть варианты использования, более подходящие для AR. При оценке риска внедрения вы должны быть очень ясны в желаемом результате и факторах риска. Возраст может быть одним таким фактором; совместное использование устройств может быть другим.

Честная оценка готовности рабочего места — еще одно требование. Готова ли инфраструктура вашего рабочего места к XR-решениям? Можно ли выделить достаточно физического пространства? Ваши люди на борту? Любая технология первого поколения будет иметь детские болезни. Обучение ваших людей необходимо для их подготовки. Начинать маленько и идти от концепции к масштабу часто — лучший путь. Используйте все внутренние ресурсы, такие как 3D-программирование и моделирование, и вы обнаружите, что разработка VR и AR технологий становится легче и дружелюбнее.

Думайте целостно о том, как XR-решение интегрируется с вашими другими системами, такими как ERP, отчетность по качеству или ваша система управления обучением. Наличие видения, установление метрик и расчет возврата инвестиций выведут вашу стратегию внедрения XR на следующий уровень.

Погружение XR в BMW

Когда речь идет о XR в производстве и обучении, даже ведущие мировые производители сталкиваются с теми же проблемами, что и небольшие операции. Завод BMW в Грире, штат Южная Каролина, столкнулся с растущими затратами на обучение и необходимостью включить новый контент, который привлекал бы молодых сотрудников производства.

Примерно три года назад компания создала команду разработки проекта и решила испытать VR-мир с двумя 360-градусными видео. Известные в сфере недвижимости, 360-видео позволяют пользователям погрузиться в пространство. Не имея возможности манипулировать объектами, пользователи могут наблюдать и учиться из среды.

Через чуть более года BMW сообщило о том, что назвали большими результатами: «Это действительно работает», — сказал Копытин. «Мы видим сотрудников, которые фактически участвуют и проходят модули, выявляя вещи гораздо быстрее».

Возвращаясь и переделывая обучение по последующим модулям, BMW увидел продолжение прогрессии: люди усваивали то, что было доставлено им в XR.

От внедрения 360-видео BMW начал расширяться в то, что назвали следующей фазой VR: проектированию и использованию виртуальных пространств. Стало бета-тестером усилий Tooling U-SME по разработке виртуальных производственных лабораторий.

По словам Копытина: «Если вы можете представить сотрудника, пытающегося сделать тест разъема или тест подгонки, вам нужно было бы иметь несколько станков и огромный учебный центр для больших классов. Но если вы используете виртуальное пространство, вы можете иметь класс стажеров, несколько из которых в виртуальной реальности делают одну и ту же активность».

Далее идет наложение в AR и комбинирование со смешанной реальностью. BMW исследовал, как можно делать рабочие инструкции и упрощать работу.

«Мы хотим иметь возможность взаимодействовать с сотрудниками и взаимодействовать со стажерами, потому что конечная цель — предоставить квалифицированных будущих сотрудников, позволить им погрузиться в обучение и полностью понять тему, в какой бы форме она ни представлена», — заключил Копытин.

Для получения дополнительной информации о Tool U-SME и доступа к этому вебинару в частности, перейдите на www.toolingu.com/resources/Watch-and-Listen и поищите Virtual, Augmented And Mixed Reality In Manufacturing Training Solutions.