Sedm přínosů využití rozšířené a virtuální reality

Sedm přínosů využití rozšířené a virtuální reality

Používání rozšířené a virtuální reality ve výrobě, zpracování i v dalších průmyslových aplikacích přispívá k většímu přehledu, lepšímu školení a řešení problémů. Zlepšení lze dosáhnout v oblastech navrhování, montáže, kontroly kvality a zajištění bezpečnosti.

Když výrobci využívají rozšířenou a virtuální realitu pro získání lepšího přehledu o technickém stavu svých zařízení, o produktových modelech a dalších oblastech, získávají sedm přínosů. Výsledné zefektivnění provozu a procesů zvyšuje kvalitu produktů a urychluje jejich uvádění na trh. Tyto technologie využívají senzory, kamery, chytrá zařízení a nositelnou elektroniku i další nástroje průmyslového internetu věcí (IIoT). Školení je jednodušší, když pracovníci získávají vizuální a praktickou zkušenost přímo u strojů, což vede ke zvýšení kvality montáže a údržbových prací.

Například při montáži letadel zobrazuje zařízení rozšířené reality obrázky komponent překryté výpisy specifikací, šroubů, kabelů, dílů a jejich čísel, což technikům usnadňuje přesně sestavovat složité těžké stroje jednoduchým následováním pokynů. Ve školicím středisku výroby letadel umožnila tato technologie technikům zvýšit produktivitu o 30 %.

Školicí programy se simulacemi ve virtuální realitě umožňují novým zaměstnancům učit se složité procesy, když jsou ponořeni do animované trojrozměrné repliky skutečného závodu. Při učení touto metodou si pracovník získané informace zachová déle než při učení formou přednášek nebo čtení, zejména u nové generace pracovníků, kteří jsou na prostředí virtuální reality zvyklí. Když ropná společnost využila v rámci školení pilotů vrtulníků simulaci ve virtuální realitě a naučila je bezpečně přistávat na příbřežní ropné plošině, ušetřilo jí to logistické náklady ve výši 2 milionů dolarů. Její zaměstnanci si rovněž uchovali 75 % informací získaných během školicího programu.

Rozšířená a virtuální realita: 7 přínosů

Rozšířená a virtuální realita mohou znamenat průlom v metodách školení pro výrobu. Vzhledem k tomu, že podle očekávání mají výrobní závody v následující dekádě přijít o 2,7 milionu kvalifikovaných pracovníků kvůli jejich odchodu do důchodu, musejí začít využívat rozšířenou a virtuální realitu, aby udržely své závody v chodu. Možnosti rozšířené a virtuální reality mohou být pro výrobce přínosné v mnoha provozních oblastech:

1. Vylepšování konstrukčního řešení

Rozšířená a virtuální realita mohou usnadnit přechod k individualizované a zákaznicky orientované výrobě díky usnadnění procesu zlepšování konstrukčního řešení produktu. V kombinaci s digitálním dvojčetem a IIoT umožňují funkce pro překrývání u rozšířené reality a schopnosti zvukové, vizuální a hmatové simulace u virtuální reality návrhářům produktů vytvářet, studovat a testovat virtuální prototypy.

Automobilový průmysl investuje značné prostředky do rozšířené a virtuální reality s cílem zdokonalit navrhování produktů. Software pro 3D vizualizaci vybavený virtuální realitou pomáhá výrobcům OEM snížit náklady na prototypování a zdokonalit proces přezkumu konstrukčního návrhu a jeho zpětnovazební smyčku. To v důsledku zkracuje cyklus vývoje produktu a urychluje jeho uvádění na trh.

2. Komplexní montáž

Kromě školení montáže letadel mohou technici optimalizovat zakázkový vývoj produktu v malých závodech s využitím systému navádění pracovníků na bázi rozšířené reality. Tento systém kombinuje umělou inteligenci a další detekční komponenty s průmyslovými projektory s vysokou svítivostí a momentovými utahováky pro zajištění, že jsou produkty postaveny bezchybně již napoprvé. V leteckém průmyslu umožňují technikům chytré brýle s rozšířenou realitou precizně sestavovat a instalovat kabiny dopravních letadel. Toto náhlavní zařízení je vybaveno kamerou, jež umí skenovat čárové kódy, které mechanici používají pro načtení informací o kabině a k prohlížení konstrukčního rozvržení, včetně zobrazení vymezovacích značek jako položek rozšířené reality. Proces značkování umožňuje technikům potvrdit umístění vymezovací značky a validovat je s milimetrovou přesností.

3. Zajištění kvality

Rozšířená realita hraje zásadní roli při realizaci kontroly kvality vyrobených nebo smontovaných produktů. Automobilový a letecký průmysl již začal využívat brýle s rozšířenou realitou a tablety pro zkoumání kvality dílů zaslaných třetími dodavateli a pro umístění různých komponent na montážní lince.

Pro zajištění kvality produktu se rovněž využívají systémy navádění pracovníků při montáži komponent. Nástroj na bázi rozšířené reality je kombinací průmyslové kamery s vysoce výkonnými projektory pro zobrazení zásadních informací přímo na pracovní povrch. Výsledné digitální promítací plátno umožňuje technikům ověřovat a validovat pořadí montáže a výrobu dílů. Někteří výrobci OEM a přední výrobci automobilů, kteří zavedli systémy světelného navádění nad rámec tradičních pracovních pokynů, vykázali 90% snížení chybovosti a zkrácení doby cyklu o 40 až 50 %

4. Údržba

Týmy údržby využívají zobrazení s překryvnou vrstvou rozšířené reality pro prohlížení stavu stroje, což jim usnadňuje detekci problémů ještě předtím, než je začnou řešit na místě. V jednom případě bylo využito náhlavní zařízení rozšířené reality s technologií navádění mechanika pomocí pokynů v zorném poli. To přispělo ke zvýšení jeho výkonu při zapojování řídicí skříně větrné turbíny o 34 %.

Nedávná vylepšení softwaru pro údržbu na bázi rozšířené reality navíc technikům umožňují sledování pozice překryvné vrstvy, aby nedošlo k přemístění obsahu, když uživatel pohybuje tabletem.

5. Odborná podpora

Vzdálená pomoc s využitím řešení rozšířené a virtuální reality umožňuje propojit uživatele v různých geografických lokalitách a řešit problémy společně. Technický problém v USA lze řešit ve spolupráci s technikem v Číně za využití internetu věcí (IoT) a brýlí rozšířené reality s hlasovou funkcí, což odstraňuje cestovní náklady a urychluje proces řešení problémů.

Rozšířenou realitu s vizuálními a hmatovými funkcemi lze navíc použít pro vzdálené ovládání úkonů prováděných roboty v prostředí nepřístupném pro člověka. Takové systémy vzdálené obsluhy umožňují technikům ponořit se do rozhraní virtuální reality a ovládat pohyby robotu, například při svařování nebo sestavování dílů.

6. Bezpečnost

Virtuální realita umožňuje vzdálené monitorování nebezpečných podmínek a tablety s rozšířenou realitou dovolují zavádění údržbových protokolů. Technikům to umožňuje bezpečným způsobem uplatňovat dodržování bezpečnostních norem. Přední společnost pro těžbu uhlí využila systém rozšířené reality k plánování údržby zařízení pro stěnové dobývání, pásových dopravníků a nakladačů. Tento systém pomocí 3D simulovaných snímků virtuálně replikoval podmínky a scénáře dobývání, například závaly. Uživatelé jsou v tomto zážitku zcela ponořeni, což přispívá ke zvyšování výkonu, k ochraně zdraví a dodržování bezpečnostních norem.

Virtuální realita umožňuje vzdálené monitorování nebezpečných podmínek a tablety s rozšířenou realitou dovolují zavádění údržbových protokolů. Technikům to umožňuje bezpečným způsobem uplatňovat dodržování bezpečnostních norem. Přední společnost pro těžbu uhlí využila systém rozšířené reality k plánování údržby zařízení pro stěnové dobývání, pásových dopravníků a nakladačů. Tento systém pomocí 3D simulovaných snímků virtuálně replikoval podmínky a scénáře dobývání, například závaly. Uživatelé jsou v tomto zážitku zcela ponořeni, což přispívá ke zvyšování výkonu, k ochraně zdraví a dodržování bezpečnostních norem.

Dalším příkladem je využití technologie virtuální výroby automobilovým výrobcem OEM pro navrhování bezpečného a efektivního pracovního prostředí. Použitá technologie imerzivní virtuální reality společně s 3D tiskem a snímáním pohybu celého těla umožnila snížení úrazovosti zaměstnanců o 70 % a omezení ergonomických problémů o 90 %.

7. Skladové operace

Chytré skladové hospodářství představuje průlom v praxi distribuční logistiky, neboť značně zvyšuje přesnost a rychlost plnění objednávek. Využívá rozšířenou realitu pro efektivnější značkování, kódování a správu dodávek.

Protože jednotková cena senzorů již poklesla pod 10 dolarů a všudypřítomnost mobilního signálu rozšiřuje možnosti IoT, proces vyřizování dodávek je nyní mnohem systematičtější, což umožňuje přesné vychystávání a balení. Firmy uvádějí, že u skladníků využívajících rozšířenou realitu se přesnost vychystávání zvýšila až o 300 % a jejich práce se zrychlila o 30 %.

Budoucnost rozšířené a virtuální reality

Rozšířená a virtuální realita se díky IoT sbližují do podoby smíšené reality (Mixed Reality – MR), která poskytuje plynulejší a realističtější zážitek. Probíhají práce na výzkumu a vývoji miniaturizace zařízení AR, VR a MR se zaměřením na programy napájení pro jejich delší používání před nutností dobití a pro zvýšení flexibility komponent, aby se mohly používat v různorodých prostředích, například za velmi nízkých nebo vysokých teplot a pod vodní hladinou.

Protože již za dva roky nastoupí mobilní sítě 5G, firmy mohou brzy očekávat snížení svých nákladů na mobilní konektivitu, což jedáno masovým využíváním rozšířené a virtuální reality. Zážitek 360°virtuální reality ve vysokém rozlišení s přenosem videa do náhlavních zařízení rychlostí 80 až 100 Mbit/s znamená, že k provozování aplikací rozšířené a virtuální reality je zapotřebí přesouvat po síti vysokou rychlostí nebývalé objemy dat.

I když tato zařízení v současnosti stojí až 3 000 dolarů, aktivní inovační ekosystém nakonec přinese snížení nákladů na zařízení a technologie, což povede k jejich masovému rozšíření.

Ramkumar V je šéf skupiny pro aplikace technického zajištění a pro testovací řešení společnosti L&T Technology Services. Upravil Mark T. Hoske, Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript., a Bob Vavra, CFE Media, 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