Понятие «дополненная реальность» впервые применил Том Коделл (Tom Caudell), исследователь авиастроительной компании «Боинг» (Boeing), в 1990 году. Он применил этот термин в отношении цифрового дисплея, монтируемого на голову работникам, который помогал им ориентироваться при сборке электропроводки строящегося самолёта. В тот момент под дополненной реальностью понималось совмещение виртуальной и физической реальности, в котором цифровые образы наложены на картину реального мира в целях улучшения восприятия информации.
Позже Рональд Азума (Ronald Azuma) определил дополненную реальность как систему, которая:
- совмещает виртуальное и реальное;
- взаимодействует в реальном времени;
- работает в трёхмерном пространстве.
Часто путают дополненную реальность и виртуальную, но это не одно и то же. Термин «виртуальная реальность» многим известен давно благодаря фантастическим фильмам и аттракционам в парках развлечений. Полностью цифровая альтернатива действительности даёт возможность погрузиться в цифровое пространство с полной иллюзией присутствия, но она оторвана от реального мира, в отличие от дополненной реальности. Это делает её крайне полезной в отдельных задачах разработки и дизайна, но малоэффективной в применениях, где человеку нельзя терять связь с действительностью.
Технология дополненной реальности сегодня имеет применение в различных областях человеческой деятельности.
Приведу пару примеров, которыми человечество пользуется долгие годы.
Системы помощи при парковке автомобиля. На современных автомобилях при движении назад на экране компьютера отображается вид с камеры заднего вида с наложением на неё динамически меняющейся траектории движения автомобиля и индикацией помех на пути.
Индикация на стекле широко применяется в боевой авиации. Она позволяет пилотам получать важную информацию в виде проекции на лобовом стекле или на шлеме, не отвлекаясь на приборную панель. В последние годы эта технология начала применяться в автомобилестроении.
Не смог удержаться и напомню о том, какой был ажиотаж в 2016 году после выхода игры Pokémon Go, в которой были задействованы технологии дополненной реальности. Я не любитель компьютерных игр, но масштаб бизнес-идеи и результаты её воплощения достойны восхищения.
Но нас интересует актуальность применения технологий дополненной и виртуальной реальности в промышленных нуждах. Для того чтобы понять, насколько далеко зашло применение решений на базе дополненной и виртуальной реальности, обратимся к результатам исследования, проведённого компаниями PwC и Zpryme среди представителей американской промышленности.
Как видно из диаграммы, если ожидания представителей американской промышленности сбудутся, то через пару лет примерно одна треть предприятий будет использовать технологии дополненной реальности в производственных нуждах. Аналогичный прогноз по виртуальной реальности, цифры близкие.
Для того чтобы понять сферы применения этих технологий, обратимся к результатам того же исследования.
Рассмотрим варианты применения возможностей дополненной и виртуальной реальности в данных направлениях.
Разработка изделий и дизайн
Конструирование с помощью технологий виртуальной и дополненной реальности без использования традиционного монитора позволяет конструктору или дизайнеру получить более наглядную картину за счёт возможности «прикоснуться» к объекту, над которым он работает.
Только представьте, что дизайнер автомобиля может присесть в кресло водителя и оценить обзорность стёкол, информативность зеркал и удобство расположения элементов управления, имея лишь цифровую модель.
Применение технологий виртуальной и дополненной реальности при разработке конструкции и дизайна изделий позволяет существенно сократить цикл разработки и затраты за счёт уменьшения числа этапов создания прототипов.
Виртуальная сборка и оптимизация технологического процесса
Как было сказано в самом начале главы, первое известное применение дополненной реальности в промышленности было в области поддержки работников в процессе осуществления производственных операций. Сегодня цифровые инструкции для работников являются одним из основных применений технологии дополненной реальности.
В основе данного решения лежит наличие цифровых моделей деталей и схемы сборки. Это позволяет, во-первых, смоделировать процесс сборки изделия, во-вторых, на основе схемы сборки разработать цифровые инструкции с применением технологии дополненной реальности, в-третьих, проанализировать эффективность сборочного процесса, выявить слабые места и оптимизировать, в-четвёртых, обеспечить возможность контроля корректности выполнения операций. Последнее возможно при наличии камеры и системы распознавания образов.
Таким образом, технология дополненной реальности позволяет повысить скорость и качество выполнения сборочных операций.
Безопасность и обучение производственным навыкам
Технологии виртуальной и дополненной реальности активно используются при организации обучения. Это касается в основном особо ответственных операций, при выполнении которых крайне высока цена ошибки. Работа с виртуальными моделями позволяет отработать технику выполнения операций без риска ущерба.
Техническая поддержка, ремонт и управление оборудованием
При работе с оборудованием технический специалист может получать цифровые инструкции, схемы, информацию о параметрах работы оборудования и другую важную информацию, которая ему необходима в настоящий момент.
При этом ему не надо отвлекаться на поиск бумажной инструкции по эксплуатации. Благодаря возможности использования умных очков или шлемов с проекционным стеклом руки работника могут быть свободны при изучении необходимых данных.
При осуществлении работ в полевых условиях и отсутствии под рукой необходимой информации сотрудник, находящийся совершенно в другом месте, может выслать своему коллеге необходимую информацию, которая отобразится на доступном устройстве.
Облегчение доступа к информации
Часто бывает актуально получить детальную информацию о параметрах работы станка или истории сборки изделия. Технология дополненной реальности позволяет получать важную информацию обо всех объектах, находящихся в поле зрения, без необходимости специальных манипуляций.
На едином устройстве могут отображаться персональные сообщения, оповещения об авариях и другая важная оперативная информация.
Очень важно, что информация может быть персонализирована, то есть при взгляде на один и тот же объект через оптику устройства дополненной реальности два сотрудника могут видеть разную информацию в зависимости от уровня доступа и сферы деятельности.
Так, глядя на станок, энергетик увидит отклонения в работе электросети и данные об энергоэффективности работы станка, а технолог – режимы работы, информацию о текущем изделии и т.д.
Коммуникации и взаимодействие при осуществлении логистических операций
Отдельно стоит отметить применение возможностей получения информации об объекте в логистической сфере. Благодаря средствам дополненной реальности работники складов и транспортных компаний могут при взгляде на контейнеры и коробки получать детальную информацию о содержимом, маршруте перемещения груза, сроке хранения, дате отгрузки и даже проблемах в процессе транспортировки.
Удалённая совместная работа
Цифровые технологии открывают массу возможностей для совместной работы. При работе с цифровыми моделями одну и ту же модель могут изучать разные люди, находящиеся в разных географических точках. При этом они могут обсуждать и вносить изменения, которые сразу будут видеть все участники процесса.
Например, дизайнер может предложить «посидеть» в виртуальном салоне автомобиля из примера, приведённого выше, своему коллеге, чтобы узнать его мнение. Коллега при этом может находиться за тысячи километров.
Коммуникации и привлечение клиентов
Всё более широкое применение дополненная реальность имеет в сфере рекламы и коммуникации с потенциальными заказчиками. Очень эффектно выглядит возможность оживить страницы печатного каталога с продукцией.
Применение технологии дополненной и виртуальной реальности позволяет осуществлять многие операции быстрее, качественнее и эффективнее. Работник со свободными руками, которому раньше требовалась консультация с коллегой (печатной документацией, компьютером и т.д.), теперь может получить информацию, повернув голову, произнеся голосовую команду или нажав на кнопку. Экономия нескольких минут при выполнении одной операции превращается в экономию огромных средств в рамках многотысячной компании, сотрудники которой совершают десятки и сотни операций ежедневно.
Книга «ИНДУСТРИЯ 4.0: Умные технологии – ключевой элемент в промышленной конкуренции»:
Часть 1. Предпосылки системных изменений
Часть 2. Технологическая основа новой промышленной революции
Часть 3. Дополненная и виртуальная реальность
Часть 4. Симуляция и основы применения аддитивных технологий
Часть 6. Горизонтальная и вертикальная интеграция, промышленный Интернет вещей
Часть 7. Облачные технологии и информационная безопасность
Часть 8. Тотальная цифровизация
Часть 9. Развитие аналитических систем
Часть 10. Умные продуктово-сервисные системы
Часть 12. Умное производственное оборудование
Часть 13. Умное производственное оборудование. Продолжение
Часть 14. Эффект от внедрения новых технологий
Часть 15. Преграды на пути прогресса
Часть 16. Умные технологии и люди
© СТА-ПРЕСС, 2020
Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
