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老罗all-in的AR新赛道,真的是一片蓝海吗?在工厂环境中使用 AR已不新鲜

www.cechina.cn2022.07.19阅读 2245

  
      靠直播带货偿还了大部分债务的企业家老罗,最近宣布退出社交媒体,在未来几年内潜研AR领域,希望"能成为下一代计算平台上类似苹果一样的公司"。消息一出,在"AR圈"里掀起重重波澜。
  根据IDC 最新发布的数据,2021年全球AR/VR总投资规模接近146.7亿美元,并有望在2026年增至747.3亿美元,复合增长率(CAGR)将达38.5%。其中,中国市场CAGR预计达43.8%,增速位列全球第一。
  IDC预测,2026年AR培训、工业维护和AR实验室及现场实践将成为主流应用场景,共计约占中国AR市场投资规模的30.1%。被投资者看好的AR赛道,其实在工业领域的应用已不新鲜。
  疫情加速了新技术的应用
  在过去十多年中,过程制造企业出现了多重困难现实,包括:
  通过自然减员、自愿和强制退休以及彻底裁员来裁减内部工程和技术人员。
  许多高素质的员工积累的知识和经验在这个过程中已经丢失,留下来的人往往缺乏同样深厚的经验。
  任何仍然可用的专业知识都必须在公司内尽可能广泛地传播。
  这些并不是新出现的问题,但由于COVID-19疫情的爆发和新安全协议的实施,这些问题变得更加复杂,以确保工厂设施在异常情况下保持运行。AR和基于IIoT的技术提供了同时解决所有这些问题的机制。
  培训技术人员的传统方式包括一些基本的课堂时间,然后与更有经验的导师合作,在工厂中执行实际的维护任务。不幸的是,对于许多设施来说,新的技术人员只能自己解决问题。因此,故障排除和维护任务需要更长的时间才能完成,并且出错的可能性更高。
  传统的方法是让无辅助的现场技术人员用对讲机回拨控制室或维护车间,并尝试讨论问题。用这种方法来描绘试图描述情况和解决方案的困难并不需要太多的想象力,但它总比没有好。从理论上讲,车间中经验丰富的人员可以与多个技术人员就多个问题进行交谈,因此这是朝着正确方向迈出的一步,但不足以处理任何程度的复杂性。
  改善这种情况需要IIoT支持的复杂技术。例如,横河电机的SensPlus Buddy平台使用增强现实(AR)与基于Web的通信相结合,扩展到控制室或维护车间之外,甚至可能远远超出更大的设施。
       
  图 1:平台将 AR 与智能手机或平板电脑摄像头结合使用,为基本成像功能添加信息。本文图片来源:横河电机
  在工厂环境中使用 AR
  智能手机及其实现的通信以成为日常生活的一部分。通过视频通话应用程序(如FaceTime)给照片发短信和视觉聊天是大多数人今天完成工作的一部分。这些功能可以通过AR用于工业应用。
  为了避免任何混淆,我们应该澄清增强现实(AR)与虚拟现实(VR)相比的含义。有时这些术语可以互换使用,但这是不正确的。VR试图创造一种完全身临其境的3D体验,通常涉及戴上头显以提供精心设计的视觉效果。这通常被用作复杂的工业培训平台的一个元素,并且可能需要创建一个模拟的工厂环境,但是没有一个明智的人会愿意戴着这样的头显在过程工厂中走动。
  AR与传统的智能手机或平板电脑配合使用,将数字图像叠加到设备相机生成的图像上。例如,技术人员试图从一组类似设备中挑选工作订单上列出的特定仪器,可以将智能手机摄像头对准该组(图1)。
  如果相关设备在图片中,AR功能会识别它,并可能在图片上叠加一个箭头或圆圈来指出它。然后,该平台可以采取下一步措施,将该设备与有关其功能、校准要求、维护程序和其他信息联系起来。
  用户不必佩戴任何干扰正常视力的设备,因此发生事故的可能性较小。这听起来可能很简单,但涉及到的底层技术非常复杂。
       
  图 2:技术人员的通信可以通过 Web 扩展到公司中的任何人。
  典型应用案例
  以下是可能在任何地方发生的情况的典型示例。派遣一名技术人员来确定特定流量计向主机系统发送不稳定读数的原因。FM-27出现闪烁,导致工厂操作员无法查看读数。技术人员携带智能手机,将变送器定位在过程单元的管道上。
  可以通过视频通话功能(图2)与位于控制室或维护车间的远程专家进行通信,以显示变送器本地显示屏上的内容。它的闪烁是电源问题的特征,可能是松动的端接。通过视频专家关于如何拆卸盖子的一些建议,技术人员现在可以看到端子块。原始设备制造商的安装手册也加载到手机上,因此可以根据需要调用接线图。
       
  图 3:技术人员可以与专家讨论结果,并在必要时通过视频显示屏幕上的内容。 
  从通信器剪接引线后,技术人员可以与专家讨论结果,并在必要时通过视频显示屏幕上的内容(图3)。只需在触摸屏上用指尖绘图,即可标记照片并将其发送回控制室。专家可以发回端子块的照片,其中包含应检查圈住的特定螺钉,同时还建议技术人员检查外壳处的导管连接。
  技术人员拧紧问题终端,然后检查其他终端是否有效。当一切恢复到位时,控制室操作员可以通过视频看到本地显示是否正确,并在控制室中恢复该设备视图。这可以由单个技术人员完成,即使没有足够的经验,但由于专家的远程协作,仍然能够单独完成工作。
 
  所有通信都使用 HTTPS (SSL/TLS) 进行加密,以防止拦截尝试,或阻止尝试闯入联机对话的模拟程序。信息不存储在云上,而是将共享映像暂存在 Web 浏览器缓存中,允许用户在服务对话后检索和下载这些映像文件。
  对这种方法的早期测试与新手技术人员一起产生了关于其有效性的各种见解:
  在执行任务时增加工作中的自信心;
  改善任务执行过程中的安全管理;
  消除了在工作现场对专家工程师的需求,即使在工程资源短缺的情况下,也可以更轻松地解决多个问题;
  使工厂能够通过防止操作错误来保持生产质量并避免中断。
       
  图 4:平台是基于浏览器的,因此可以在任何有 Web 连接的地方访问它。
  到目前为止, AR已经成为被视为一种重要的教学工具,专家不必离开他或她的位置。无需额外进入工厂环境,避免了时间损失、安全风险和潜在COVID-19传播的机会。可以从技术人员的肩膀上看过去,并在没有密切个人接触的情况下看到清晰的细节。
  在这种情况下,专家所在的位置变得无关紧要,并且可能在世界任何地方。在工程和技术资源稀缺且分布不均的情况下,这一点尤其重要。这是以最低成本从这些资源中获得最大收益的方法。可以减少不必要的差旅,也可以最大限度地减少可能的COVID-19病毒暴露风险。
  随着新应用程序的创建,AR市场继续快速增长,特别是在移动应用方面。移动设备的普及以及很多不可抗力的外部因素,使得AR在工厂环境中的应用机会无处不在。