Прямо сейчас компании по всему миру работают над технологиями, которые помогают лучше обучать сотрудников, снижать издержки производства и обеспечивать бесперебойность сложных процессов. Но это не секретная разработка, вы 100% слышали о них — это VR и AR.
Если вам нравится узнавать больше о новых технологиях — проще всего это сделать с подпиской на Дзен «Норникеля». У нас уже есть статьи о летающих лабораториях, уникальных продуктах из серы и 3D-принтерах, и этот список постоянно пополняется! Не пропусти интересные новости и подпишись.
Виртуальная реальность (Virtual reality, VR) — это созданный компьютером мир, доступ к которому можно получить с помощью иммерсивных устройств: очков, шлемов, перчаток, наушников. Виртуальная среда полностью заменяет реальный мир, не реагируя на его изменения, при этом пользователь может воздействовать на нее, погружаясь, к примеру, в видеоигру.
Дополненная реальность (Augmented reality, AR) — это окружающая нас реальность, в которую добавлены дополнительные слои. Люди могут по-прежнему взаимодействовать с физической средой, получая дополнительную информацию от своих устройств или приложений дополненной реальности. Например, если вы надели очки и обнаружили, что на вашей кровати спит Иван Грозный, а по небу летит птеродактиль – значит вы имеете дело с дополненной, а не виртуальной реальностью.
Эти аббревиатуры чаще ассоциируются с потребительским сектором: играми и «интертейментом». В голове всплывают мысли о масках из мессенджеров и социальных сетей, удивительно реалистичные компьютерные игры и 3D-прогулки по музеям и туристическим местам во время пандемии. Однако у AR и VR есть и другая, не развлекательная, но от этого не менее интересная сторона. Технологии используют ученые и инженеры, отделы производственной безопасности и HR-службы, заводы и фабрики. Но прежде чем углубиться в их изучение, обратимся к истории
Виртуальное прошлое
Родоначальником виртуальной реальности считают кинематографиста Мортона Леонарда Хейлига. В 1962 году он запатентовал аппарат Sensorama, в котором была объемная картинка, несколько динамиков, вентиляторы для создания ощущения, что в лицо зрителю дует настоящий ветер, генератор запахов и сидение со встроенным вибромотором для имитации поездки по неровной дороге. К сожалению, представителям бизнеса инновационное изобретение не «зашло». Возможно, из-за его громоздких размеров и дороговизны.
В начале семидесятых изображение в системах, напоминавших современную виртуальную реальность, полностью перешло от видеокадров к компьютерной графике. Впервые виртуально прогуляться по городу позволяла созданная в 1977 году программа под названием «Кинокарта Аспена» (города в США).
В восьмидесятых компания Джарона Ланье начала выпускать специальное оборудование для погружения в виртуальную реальность: перчатки DataGlove и очки EyePhone. С ними пользователь получил возможность манипулировать с объектами виртуальной реальности.
Спустя всего десятилетие — в 1993-м — компания Sega представила 3D-шлем Genesis VR. Шлем-очки были похожи на современные устройства — ЖК-дисплеи, создававшие объемную картинку, в сочетании с наушниками со стереозвуком и отслеживанием движения головы. Правда, выпуск революционного изобретения был отменен. Высокая цена и неприятные ощущения (головная боль и тошнота), которые вызывало применение устройства у пользователей, не дали ему выйти на рынок тогда.
Однако технологии VR и AR не стояли на месте, к концу 20-х годов XXI века очки и шлемы дополненной реальности можно встретить в любом доме. Особенно, если его владелец настоящий геймер.
Это вам не игрушки
Даже в истории развития VR и AR мы видим, что разработчики стремились использовать их в первую очередь для развлечения, но их удобство и перспективность заметили и на крупном производстве. В нашей статье мы сконцентрируемся именно на использовании виртуальной и дополненной реальностей в промышленности.
По оценкам экспертов, российский рынок VR к 2025 году достигнет 7 млрд рублей. Для начала поймем на конкретных примерах, для чего можно применять VR-технологию на промышленном производстве.
Виртуальные экскурсии и инструктажи
Доказано, что иммерсивный формат виртуальной реальности более эффективен, чем просмотр 2D-материалов — фото и видео. В 2017 году в Германии было проведено исследование, в котором двум группам участников были представлены видео 360° и видео обычного формата. Спустя 48 часов группа, просмотревшая видео 360° в VR-очках, в два раза превысила правильность ответов в тесте на память. В конце такого инструктажа сотрудники проходят интерактивный тест.
Обучение штатным работам
Чтобы обучить новичков штатным работам, нужна развитая система наставничества и снятое с линии оборудование. Придётся отвлекать сотрудников от работы, чтобы они провели ликбез для новичков. Виртуальная реальность позволяет не отрывать специалистов от основной деятельности и не останавливать технику. Новые сотрудники могут обучаться штатным работам прямо в VR-очках. В режиме проверки знаний сотруднику предоставляется свобода действий для выполнения задания.
Работа со сложным оборудованием
В виртуальной реальности можно воссоздать любое промышленное оборудование и наглядно показать, как с ним безопасно и правильно взаимодействовать. Это позволяет гораздо эффективнее, безопаснее и быстрее выработать навыки работы с оборудованием и производственными процессами.
Отработка действий при ЧС
Тренинг по отработке ЧС в реальности требует больших расходов. В VR можно реализовать любые сценарии — даже с самыми разрушительными катаклизмами. При аварии нужно действовать быстро и чётко. И в VR сотрудник может отточить необходимые навыки, отработать их до автоматизма.
Тренировка коммуникативных навыков
Тренировать коммуникативные навыки нужно не только менеджерам, продавцам и банковским работникам. На многих промышленных предприятиях проводят поведенческий аудит безопасности. Его цель — сформировать безопасное поведение. Во время выполнения производственных задач аудитор наблюдает за действиями сотрудника. Если аудитор заметил нарушения принципов безопасности, он должен остановить небезопасное «выполнение работ», привлечь внимание сотрудника и провести с ним беседу. Через диалог нужно замотивировать сотрудника на безопасное выполнение работы и помочь ему осознать риски.
Реальности «Норникеля»
На предприятиях «Норникеля» сотрудники отказываются от бумажных планов. При строительстве компания создает 3D-модели зданий и сооружений, изначально закладывая в них координаты или привязывая к определённому объекту. Остается надеть специальные устройства: цифровой макет появляется поверх возведенных конструкций.
Как объясняет нам Андрей Андрейчук, начальник управления технической экспертизы проектов и обеспечения строительства Кольской ГМК:
«Специалист наводит очки на приложенный к стене QR-код, и цифровая модель привязывается один в один к объекту строительства. Так мы видим, какие работы выполнены, есть ли коллизии. Мы можем прогнозировать, какие проблемы вероятны на последующих этапах монтажа или пуско-наладочных работ. Дополненная реальность позволяет сразу увидеть отклонения от проекта. Например, если монтажник неправильно установил панель, и проем для воздуховода сдвинулся».
Любые отклонения фиксируются в цифровой модели, оценивается критичность влияния, после чего принимается решение — оставить с учетом незначительной погрешности или исправлять. Возникает логичный вопрос, насколько точна такая дополненная реальность. По словам Андрея, в компании есть разные инструменты контроля точности и качества строительных работ, помимо AR-очков: это геодезические GPS-приемники, роботизированные тахеометры и лазерные сканеры с сопутствующим программным обеспечением для камеральной обработки результатов измерений. Дополненная реальность в первую очередь работает на наглядность и оперативность. На каждом этапе строительства подгружаются те или иные планы проекта: архитектура, трубопроводы, сети, коммуникации, системы автоматизации и т. д.
В планах команды — «видеть» сквозь землю, то есть загружать в AR-очки планы подземных коммуникаций. Это позволит оперативно подтверждать безопасность проведения земляных работ в том или ином месте. Сейчас специалисты работают над точной привязкой подземных планов по координатам.
Внедрение VR- и AR-технологий и цифрового информационного моделирования меняет не только строительный контроль, но всю работу с такими проектами. Одновременно с тестированием AR-стройконтроля команда разработала внутренний стандарт цифровых информационных моделей компании.
Дмитрий Санников, директор департамента по инновациям и цифровым технологиям Кольской ГМК провел для нас ретроспективу:
«Напомню, как раньше проходила экспертиза. Все участники — механики, электрики, технологи и другие — получали в бумажном виде проектную документацию по своим профилям. Изучали, давали рекомендации, и потом всю эту информацию необходимо было сводить. Сейчас это возможно делать сразу. Эксперты видят в 3D-модели весь проект и оперативно избавляются от нестыковок. А стройконтроль с помощью AR-технологий позволяет уже на этапе строительства быстро соотносить реальность с моделью, контролировать коллизии и не срывать сроки ввода объекта в эксплуатацию. Благодаря новым инструментам происходит и изменение наших внутренних процессов и организации работ. Вся компания в результате работает быстрее, эффективнее и безопаснее».
По словам директора департамента, на перестройку рабочих процессов ушли считаные дни. Конечно, тут нужно учитывать, что у реализующей пилотный проект команды есть многолетний опыт работы с цифровыми моделями и технологиями дополненной реальности — через приглашенных подрядчиков. Теперь Кольская ГМК сама разрабатывает и внедряет эти технологии. И строительство — не единственная сфера их применения.
К примеру, для удаленной поддержки и контроля выполнения работ. Не нужно будет отправлять эксперта в командировку за тысячи километров, достаточно того, чтобы сотрудник «в поле» надел очки и позвонил коллеге, который загрузит в AR-очки планы и необходимую техническую информацию.
Это касается как консультаций с производителями оборудования, так и помощи внутренних экспертов компании. Как и в AR-стройконтроле, для связи с коллегами нужны лишь очки и доступ к интернету. Для других двух направлений — ремонтных работах и обучения — требуется дополнительная библиотека моделей: схем работы и технической информации обо всех агрегатах.
Ее создание — не одноразовая задача, а систематический процесс, но она позволит видеть внутреннее устройство производственного агрегата и понимать, что влияет на его работу и может привести к поломке. В следующий раз этот опыт и знания отложатся у специалиста гораздо четче, чем при последовательном ознакомлении с документацией и диагностикой неисправностей по месту.
Библиотека поможет и новичкам. Они смогут изучить и отработать методы ведения технологических процессов наглядно в виртуальной среде.
Уже сейчас тренировку на VR-тренажере проходят специалисты, работающие на электроэкстрационных ваннах. В тренажере сложные процессы представили в виде квестовых заданий. При необходимости можно отправиться в учебный класс и еще раз пройти обучение той или иной операции. А заодно и выполнить тренировку по промышленной безопасности.
AR- и VR-технологии ускоряют обучение, помогают отточить навыки, разобраться в устройстве агрегатов, позволяют довести до автоматизма действия в нештатных ситуациях. Они повышают информированность, делают рабочих универсальными специалистами.
Дополненные и виртуальные реальности становятся доступнее, выгоднее, понятнее и все больше ориентированы на развитие практических навыков.
Кроме того, они популяризируют науку, делают будущее осязаемым и, конечно, помогают перевести промышленность на «цифровые рельсы» — а в этом «Нориникель», как технологичная, современная и открытая к любым экспериментам компания готова на 100%.
Что вы думаете о внедрении VR и AR-технологий в рабочие процессы? Может, вы один из тех, кто опробовал очки и шлемы на себе? Делитесь своими история в комментариях!