Mobilní technologie s rozšířenou realitou mohou překlenout sociální distanci

Obrázek 1: Platforma používá AR s fotoaparátem smartphonu nebo tabletu pro přidání informací k základním zobrazovacím schopnostem. Obrázek byl publikován se svolením společnosti Yokogawa Obrázek 1: Platforma používá AR s fotoaparátem smartphonu nebo tabletu pro přidání informací k základním zobrazovacím schopnostem. Obrázek byl publikován se svolením společnosti Yokogawa

Inovativní metody zácviku řeší ztrátu lidských zdrojů a osobního kontaktu během pandemie a přispívají k zefektivnění provozu.

Za posledních deset a více let se musíme popasovat v rámci výrobních procesů s docela neúprosnou realitou, včetně:

  • snižování interního technického personálu, který přirozeně stárne, dobrovolně či nuceně odchází do důchodu nebo je dokonce propuštěn;
  • velkého množství vysoce kvalifikovaných lidí a jejich širokých znalostí a zkušeností, což bylo během tohoto procesu promarněno, a lidem, kteří zůstávají, často chybí adekvátní hloubka zkušeností;
  • ať už jsou k dispozici jakékoli odborné znalosti, musí se v dané společnosti/podniku co nejvíce rozšířit;
  • jakékoli zbývající místní znalosti provozu a postupy nejlepší praxe musejí být zachyceny jakýmkoli praktickým způsobem.

Tyto problémy nejsou nové, ale jsou komplikovanější kvůli rozšíření pandemie covidu-19 a novým bezpečnostním opatřením, která musejí podniky implementovat, aby se ohniska nákazy dále nešířila. Takže v současné době všechny tyto výše uvedené výzvy zůstávají a navíc musejí být vyřešeny při zachování bezpečných vzdáleností jednotlivců.

Technologie založené na IIoT poskytují mechanismy pro současné řešení všech těchto problémů, včetně problémů s pandemií covidu-19. To není způsobeno žádným náhlým objevem, ale spíše výsledkem mechanismů a metod, které se vyvinuly spolu s vývojem nových technologií a výrazně zlepšily komunikační možnosti a schopnosti. I když je tato nová funkce využívána mnoha způsoby, jednou z bezprostřednějších výhod je zefektivnění způsobu školení a zácviku v rámci omezení souvisejících s covidem-19, která řeší právě diskutované problémy.

Technologie nahrazují osobní kontakty

Tradiční způsob zácviku technického pracovníka znamená strávit určitý základní čas ve třídě, po čemž následuje spolupráce se zkušenějším mentorem a odborníkem provádějícím skutečné úkoly údržby v podniku. Tento způsob je vcelku efektivní za předpokladu, že je dostatek zkušených mentorů. Bohužel neúprosnou skutečností v mnoha podnicích je to, že noví technici bývají ponecháni napospas realitě a se vzniklými problémy si musejí poradit sami . Výsledkem je, že proces odstraňování poruch a provádění úkonů údržby trvá mnohem déle a potenciál vzniku chyb je rovněž mnohem vyšší. Jaká je na to odpověď?

Tradiční přístup spočívá v tom, že technik bez asistence zkušeného kolegy zavolá pomocí vysílačky zpět do velína nebo do údržbářské dílny a pokouší se problém řešit po telefonu. K tomu, abychom si dokázali představit potíže při popisování této situace a při řešení pomocí tohoto přístupu, není třeba příliš velké představivosti, ale pořád je to lepší než nic. Zkušená osoba sedící ve velínu může teoreticky hovořit s více než jedním technikem pracujícím na více než jednom problému, jedná se tedy o krok správným směrem, ale nedostatečný pro vyřešení jakéhokoli složitějšího problému.

Zlepšení této situace vyžaduje sofistikované technologie podporované IIoT. Například platforma SensPlus Buddy od společnosti Yokogawa využívá technologii rozšířené reality (AR) v kombinaci s internetovou komunikací, díky čemuž lze obsáhnout mnohem větší území než pouze velín či dílnu údržby.

Používání technologií rozšířené reality (AR) v prostředí podniku

Smartphony a stupeň komunikace, který umožňují, jsou součástí každodenního života. Posílání textových zpráv a vizuální chatování prostřednictvím aplikace pro videohovory, jako je FaceTime, jsou způsobem, jakým dnes většina lidí komunikuje a existuje. Tyto funkce lze použít a rozšířit pomocí AR i pro průmyslové aplikace.

Abychom předešli jakýmkoli nejasnostem, měli bychom objasnit význam AR na rozdíl od virtuální reality (VR). Někdy se tyto termíny používají zaměnitelně, ale je to nesprávné. VR se snaží vytvořit plně pohlcující 3D zážitek a obvykle vyžaduje nošení náhlavní soupravy, která poskytuje propracované vizuální efekty. Bývá často používána jako prvek sofistikovaných průmyslových tréninkových platforem a může vyžadovat vytvoření simulovaného prostředí závodu, ale žádná rozumná osoba nebude chtít chodit po podniku, v němž probíhá plný pracovní proces, s takovou náhlavní soupravou na sobě.

AR pracuje s konvenčním smartphonem nebo tabletem k překrytí digitálního obrazu na obraz vytvořený fotoaparátem zařízení. Například technik, který se pokouší vybrat konkrétní nástroj uvedený v pracovním příkazu z klastru podobných zařízení, může namířit kameru smartphonu na určitou skupinu (obrázek 1).

Pokud je na obrázku příslušné zařízení, funkce AR jej rozpozná a může na obrázek umístit šipku nebo kruh, aby na něj poukázala. Platforma pak může provést další krok a propojit zařízení s informacemi týkajícími se jeho funkce, požadavků na kalibraci, postupu údržby a dalších informací.

Uživatel nemusí na sobě nosit nic, co by narušovalo jeho normální vidění, takže existuje menší pravděpodobnost vzniku incidentu. Může to znít jednoduše, ale výchozí technologie je velmi sofistikovaná.

Typický případ použití

Uvádíme zde typický příklad situace, která se může stát kdekoli. Je vyslán technik, aby určil, proč konkrétní průtokoměr odesílá nepravidelné hodnoty do hlavního systému. Přístroj FM-27 neustále problikává, což způsobuje, že operátoři zařízení ztrácejí přehled o aktuálních hodnotách. Způsob, jakým se chová, naznačuje, že jde spíše o problém s napájením než o interní poruchu. Technik má u sebe smartphone a jeho úkolem je lokalizovat vysílač umístěný na potrubí v procesní jednotce.

PLE2011 MAG SOL Yokogawa Fig2Obrázek 2: Komunikace se může od technika prostřednictvím internetu rozšířit na kohokoli v daném podniku. Obrázek byl publikován se svolením společnosti Yokogawa

Prostřednictvím funkce videohovoru (obrázek 2) je možné na dálku komunikovat s odborníky, kteří se mohou nacházet ve velínu nebo v dílně údržby, a zobrazí se jim, co je na místním displeji vysílače. Jeho blikání je charakteristické pro problém s napájením, pravděpodobně s uvolněným konektorem. Díky několika radám odborníka prostřednictvím videa, jak odstranit kryt, se technik dostal ke svorkovnici. Do telefonu je rovněž nahrán originální instalační manuál výrobce, takže lze podle potřeby vyvolat schéma zapojení.

Poté, co se technik připojí se svým zkušebním přístrojem na vodiče komunikátoru, může prodiskutovat výsledky s odborníkem a v případě potřeby prostřednictvím videa ukázat, co se mu zobrazuje na obrazovce (obrázek 3). Stačí jen nakreslit prstem na dotykové obrazovce, označit fotografii a odeslat ji zpět do velínu.

PLE2011 MAG SOL Yokogawa Fig3Obrázek 3: Informace ze zkušebního přístroje nebo komunikátoru lze odesílat prostřednictvím videa. Obrázek byl publikován se svolením společnosti Yokogawa

Odborník může poslat zpět fotografii svorkovnice, na níž barevně zakroužkuje konkrétní šrouby, které by měly být zkontrolovány, a zároveň radí technikovi, aby prověřil kabel s průchodkou na krytu.

Technik dotáhne všechny problémové spoje terminálu a poté zkontroluje ostatní, zda jsou v pořádku. Když je vše zpět na svém místě, operátoři velínu mohou prostřednictvím videa vidět, že místní zobrazení průtokoměru opět funguje, přičemž se zobrazení tohoto konkrétního zařízení znovu obnoví na ovládacím panelu velínu. Jsme svědky toho, že tuto opravu je schopen provést technik, který pravděpodobně nemá dostatečné zkušenosti, aby tento typ opravy zvládl úplně sám bez rady odborníka, ale přesto ji byl schopen na místě úspěšně a samostatně dokončit díky hozenému digitálnímu záchrannému lanu od odborníka, který s ním byl ve spojení na dálku.

Tento scénář ilustruje několik kritických bodů:

  • technik může sdílet situaci v terénu pomocí videofunkce mnohem podrobněji, než by bylo možné pouze pomocí vysílačky; lidé jsou tvorové orientovaní vizuálně, takže možnost vidět obraz má pro ně zásadní význam;
  • obě strany mají možnost grafickým způsobem sdílet pokyny a výsledky a podle potřeby označovat detaily na fotografiích či schématech a zdůraznit tak kritické body;
  • vzájemná komunikace a výsledné obrázky mohou být uchovány pro kontrolu a budoucí potřebu; jedná se o velmi praktický způsob získávání firemních znalostí a technik i ostatní se tak mohou poučit ze získaných zkušeností.

První testování prostřednictvím rozšířené reality se začínajícími techniky přineslo řadu poznatků o její účinnosti:

  • dochází k navýšení pocitu sebedůvěry při plnění pracovních úkolů;
  • dochází ke zvýšení úrovně řízení bezpečnosti během provádění úkolu;
  • byla eliminována potřeba fyzické přítomnosti odborných techniků na pracovišti, což usnadňuje řešení několika problémů najednou, a to i při stále větším nedostatku odborníků;
  • dochází k udržení nastavené úrovně kvality výroby a k zabránění vzniku prostojů díky preventivnímu odstraňování provozních odchylek.

Podpora obou stran

Dosud jsme se na AR dívali jako na výukový nástroj, ale uvažujme o tom také z pohledu odborného pracovníka. V našem příkladu nemusel tento odborník opustit své místo. Nebylo nutné, aby uskutečnil žádnou další pochůzku po pracovišti, tím ušetřil čas, došlo ke snížení bezpečnostního rizika a k eliminaci možnosti přenosu covidu-19. Bylo možné se technikovi virtuálně dívat přes rameno a vidět vysokou úroveň detailů bez nutnosti blízkého osobního kontaktu.

V takovémto případě se zeměpisná poloha odborníka stává irelevantní a ten se může nacházet kdekoli na světě. To je obzvlášť důležité tam, kde jsou odborně-technické zdroje vzácné a nejsou rovnoměrně rozloženy. Jedná se o způsob, jak získat co nejvíce z těchto zdrojů s nejnižšími náklady. Nutnost služebních cest lze rovněž redukovat a tímto způsobem minimalizovat možnost přenosu covidu-19.

Je také možné spojit síly a vtáhnout do diskuse více lidí, zapojit do problematiky více než jednoho odborníka nebo použít určitý úkol jako výukový model, aby ostatní studenti mohli sledovat proces bez ohledu na to, kde se nacházejí.

Provozní mechanické nástroje

Aplikace SensPlus Buddy od společnosti Yokogawa je založená na internetovém prohlížeči (obrázek 4), takže není třeba udržovat žádný složitý software. Pokud máte přístup k internetu, lze ji spustit na jakémkoli zařízení schopném hostovat internetový prohlížeč, například na notebooku, smartphonu nebo tabletu. Operační server je spravován společností Yokogawa a podporuje komunikaci prostřednictvím sítě Wi-Fi nebo formou mobilního připojení přes 3G, 4G a LTE. Koncový uživatel nemusí hostovat serverový software ani vytvářet další sítě.

PLE2011 MAG SOL Yokogawa Fig4Obrázek 4: Platforma je založená na webovém prohlížeči, takže k ní lze přistupovat kdekoli, kde je připojení k internetu

Veškerá komunikace je šifrována pomocí protokolu HTTPS (SSL/TLS), aby se zabránilo pokusům o odposlech nebo aby se blokoval imitátor, který se pokouší proniknout do on-line konverzace. Informace se neukládají do cloudu, sdílené obrázky se místo toho ukládají do mezipaměti webového prohlížeče, což uživatelům umožňuje načíst a stáhnout tyto soubory obrázků poté, co ukončí konverzaci během servisního zásahu.

Trh využívající technologii AR stále rychle roste a vytváří nové a nové mobilní aplikace. Díky narůstajícímu využívání mobilních zařízení se rozšířená realita stále více zabydluje v prostředí průmyslových podniků z důvodů, o nichž jsme právě hovořili. Společnost Yokogawa spolupracuje se zákazníky na identifikaci problémů a na poskytování služeb výrobcům, kteří se snaží zvládnout rostoucí seznam každodenních výzev.

Dr. Kazuya Suzuki je produktový manažer pro systémy na podporu provozní instrumentace podniků ve společnosti Yokogawa Electric Corp. Za 18 let svého působení ve společnosti se věnoval různým oblastem, mj. architektuře řízení procesů, IT, systémům provádění výroby s dalšími specializacemi v oblasti zabezpečení sítě. Má doktorát z informatiky na Kjótské univerzitě.

Řízení a údržba průmyslového podniku

Časopis Řízení a údržba průmyslového podniku již přes 10 let patří mezi neodmyslitelný zdroj informací v oblasti průmyslové údržby a diagnostiky. Část obsahu je z pera licenčních autorů Plant Engineering z USA.

www.udrzbapodniku.cz