Rozšířená realita v řízení procesů

Výrobci, kteří chtějí rychle najít odpovědi na složité problémy ve svých závodech, budovách a aplikacích řízení procesů, využívají rozšířenou realitu.

Samostatné holografické výpočetní zařízení dokáže poskytovat 3D pohled na procesní data s rozšířenou realitou (Augmented Reality – AR), což lze využívat společně s integrovaným softwarem rozhraní HMI/SCADA. Abychom pochopili výhody těchto nových nástrojů, je zajímavé podívat se na vývoj technologií v oblasti automatizace výroby a řízení procesů. 

Téměř před 50 lety vstoupily na scénu programovatelné automaty (PLC) a jejich stopa je patrná ve veškeré dnešní automatizaci. Za krátkou dobu nato se objevil software na bázi PC, ačkoli první verze byly většinou založeny na textu. Operační systém Microsoft Windows a použití grafického uživatelského rozhraní umožnily, aby automatizační software nabízel monitorování a řízení zařízení prostřednictvím dvourozměrných grafických symbolů. V průběhu let se zvýšily jejich schopnosti i složitost. Procesory se vyvinuly a rozšířily z 32- na 64bitové a s tím přišel i kvantový skok v procesním řízení. Kriticky významná data lze shromažďovat bleskovou rychlostí a dřívější dvojrozměrné obrázky v softwaru HMI/SCADA lze rychle vykreslovat ve 3D a věrně znázorňovat připojené objekty a prostředí. 

Inovace pokračovaly. Řídicí prvky PLC vyvolaly nutnost řízení na bázi PC, což kromě větších možností zpracování obrazu přineslo i grafická uživatelská rozhraní, která usnadnila operátorům život. Dalším krokem je používání holografických výpočetních zařízení s „digitálními dvojčaty“. 


Funkce založené na umístění

Kompatibilita s holografickými výpočetními zařízeními je jednou z mnoha funkcí pro rozšířenou realitu a mobilitu dat v aplikacích řízení výroby nebo procesů. Mezi další funkce založené na umístění v moderním softwaru HMI/SCADA patří:

  • NFC (Near Field Communication – komunikace v blízkém poli) pomáhá uživatelům připojit se k podporovaným zařízením bez nutnosti fyzického připojení, což jim umožňuje monitorovat nebo konfigurovat data a nastavení na dálku s automatickým připojením a bez nutnosti další infrastruktury.
  • GPS (Global Positioning System – globální systém určování polohy) využívá informace o zeměpisné šířce a délce pro zobrazení dat spojených s daným místem a přidruženým zařízením. Uživatelé mobilních zařízení si mohou zobrazovat informace předem nakonfigurované pro fyzické umístění uživatele.
  • OCR (Optical Character Recognition – optické rozpoznávání znaků) umožňuje mobilním zařízením odvozovat informace ze skenovaných standardních alfanumerických znaků.
  • Skenování čárového kódu zabraňuje chybám operátorů použitím fyzických značek spojených se zařízením.
  • Kódy QR (Quick Response Codes – kódy rychlé odezvy) umožňují uživatelům skenovat předem vytvořené fyzické QR kódy na zařízení a načítat aktuální a historické informace o daném zařízení v reálném čase. 


Výhody použití AR

Typický scénář použití AR v Průmyslu 4.0 může zahrnovat školení, simulaci, údržbu, vzdálenou pomoc a řadu dalších případů použití. Technik, který používá integrované zařízení se softwarem HMI, se může podívat na strop a uvidí příslušné informace o systému vytápění, ventilace a klimatizace (HVAC), o dispozičním řešení a parametrech, jako je tlak a průtok.

Mohou být také zobrazeny instalace a agregáty skryté za obložením a podhledy spolu se zprávami o jejich aktuálním stavu. Tímto způsobem lze rychleji rozpoznat a opravit chyby. 

Pokud ventilace nefunguje správně, možná se ukáže, že chyba není ve ventilátoru, ale v napájecím zdroji. Taková situace bude v prostředí AR rychle patrná. Operátor si pak může vyvolat odpovídající schémata okruhu a stavy signálů. Podle kontextu lze také otevřít dokumentaci, jako jsou například pokyny k údržbě. AR může poskytovat řešení pro továrny, budovy a složitá prostředí s mnoha výrobními prostředky. 

Pracovníci vybaveni řešeními, například integrovanými HMI, se mohou okamžitě spojit se zástupci servisu prostřednictvím připojeného zařízení a buď poskytnout, nebo obdržet pokyny pro opravu spolu s odpovídajícími interaktivními hologramy. 

Budoucnost AR

Vývojáři a uživatelé posouvají hranice možného u hardwaru a softwaru v oblasti AR. Stejně jako se od prvních dnů řídicích prvků PLC vyvíjely technologie pro řízení výroby a procesů, od operačního systému DOS přes dvojrozměrné grafické uživatelské rozhraní až po 64bitové výpočty, je nevyhnutelné, že nové koncepce rozvinou i možnosti dnešních řešení rozšířené reality. 

Melissa Toppová je ředitelka pro globální marketing společnosti Iconics. Upravil Chris Vavra, redaktor časopisu Control Engineering, Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript..

Control Engineering Česko

Control Engineering Česko je přední časopis o průmyslové automatizaci. Je vydáván v licenci amerického Control Engineering, které poskytuje novinky z této oblasti více než 60 let.

www.controlengcesko.com