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工业AR——实现“工业元宇宙”的软硬件解决方案来了!

作者:www.cechina.cn2022.11.28阅读 9238


图片来源:虹科电子

  随着工业4.0的发展,对工厂数字化的趋势已经不可阻挡,曾经繁杂的管理流程,资料将随手可得。由于流程复杂导致无法溯源责任到人的的事件将被终结,管理者掌控全局,一线员工掌控设备。
  AR技术结合数字化,会带来那些方面的效率提升?
  在以往的工业领域内,总会遇到这些痛点:工作流程复杂,设备操作复杂,需要查看的文件多,培训困难、设备出现问题检修困难,遇到紧急情况无法及时处理,打电话语言描述信息要素过少交流不便等;以上种种问题,早已困扰工业许久,数字化工厂的建设,能够极大的降低管理成本、设备维修成本、培训成本等,提高一线员工的工作效率。
  元宇宙行业的爆发,在营销、教育、协作、线上活动和娱乐、旅游等行业中,都有了全新的模式,全新的方案,能够更好的去展示产品、讲述故事,三维立体世界带来的视觉冲击力远大于二维世界,生动形象的虚拟世界和现实世界的叠加,便捷、直观的呈现出需要展示的信息,提高了人们沟通的效率;安全问题的不断出现影响着人们的生活,线上活动能够最大程度的在保证人们的安全的情况下让人们愉快的交流。
  还有工业设计和XR的碰撞,二维画面变化为三维模型,跨越时空的交流,身临其境的惊艳效果!
  资源数字化及工作流云平台 
  01 资源数字化
  在部分场景下,非常需要随时查阅设备资料,例如某公司的设备操作手册就高达一百多页,有些设备的操作指令也非常多,在操作设备的同时,如何去查找所需要的资料呢?此时,把资料数字化的作用就会很容易的凸显出来。
  这里以一款软件Brochesia 为例:如下图所示,管理者在web端将文件上传至云端,一线员工或者新员工可以在任何时候随时随地在AR眼镜/手机/平板电脑上查看标准的问题解决流程,提高员工工作效率,不会因为找不到问题所在也没有引导而陷入僵局。资源数字化中的内容支持文档、土图片、视频、音频等多种格式。当然,更多的是使用AR智能眼镜平台带来的解放双手的优质体验。

Brochesia云平台图片

  02 工作流云平台
  工作流为工业带来的是工作流程规范化、简易化,流程检查结果明确归责等诸多好处。工作流规定了一个工作的流程,包含每一步需要做的指导工作,每一步需要做的反馈,让一线员工清晰明确的完成工作,完成工作之后,在管理员后台可以下载报告和媒体文件,如照片等,每一个工作流程都十分的清楚,流程规范化的结果就是高效率的工作。员工在工作的时候,双手往往被占用,而AR眼镜结合工作流平台,即可解放双手,使用语音控制完成每一步的流程,效率更上一层楼!

Brochesia 工作流示例

  03 软件实现
  那么具体的实现方式是什么呢?又是如何让企业快速上手的呢?软件平台本质上是基于 SaaS (Software as a service)的服务模式,SaaS服务是未来的发展趋势,SaaS拥有简单的方式获取软件:只需要简单的下载点击/访问浏览器等操作即可获取大型的软件服务。

实现方案

  远程协助和AR标注 
  在远程协助的场景下,可以提供AR标注、音视频通话、分享屏幕/文件等功能。众所周知,在很多应用场景中,双手都需要进行作业,例如手术室的医生或者高压线上的检修工;如果双手被占用,遇到紧急情况只能暂停工作,使用对讲机、电话或者线下见面,亦或者使用拍照、发短信等方式,会花费大量的时间,造成事件进展停滞甚至其他危险。在双方都没看见实际情况,仅靠语言描述的情况下,很难将问题描述清楚,AR眼镜带来的 实时标注/静态标注 功能会带来革命性的变化,远程专家可以看见一线工程师的第一视角,一线工程师也能够实时的看见专家标注的需要注意/操作的地方,和远程专家实时通话接受指导,分享现场画面,高效解决问题!实现AR智能远程协作!

远程协助图示

  01 AR实现方式
  实现AR效果的工具众多,国外的软件较国内而言丰富许多。在我们的AR解决方案中,主要选择的方案是 Vuforia和EasyAR ,这是实现AR效果的主要工具,采用Unity引擎,编程语言主要采用C#,当然,也可以采用Android Studio 进行开发实现。能够制作如下图所示的立体效果,若使用数字化工厂相结合,则可实现实时显示机器的数据,让一线员工直观的进行设备管理。


AR效果和开发工具图示(Vuforia、Unity、Android Studio)

  强大的软硬件平台 
  01 硬件:AR智能眼镜
  优秀的软件平台也需要优秀的硬件来搭载和运行,虹科Vuzix AR智能眼镜提供性能和舒适性的完美平衡,支持多达28种语言;可通过语音控制、按钮控制、电脑控制、手机输入等多种方式进行交互控制;重量轻如一颗鸡蛋,是市场上最轻便的AR眼镜;搭载高通XR1芯片,能够很好的支持复杂的运算量。当然Vuzix对开发人员也是友好的,具有开放的SDK接口以供开发人员开发自己的软件应用。

M400(左)和M4000(右)示例

  ● 佩戴方式多样:头带、头盔、护目镜、无镜片镜框、棒球帽等
  ● 支持电池热插拔:不停机更换电源
  ● 超清图像:1280万自动对焦光学防抖高清摄像头
  ● 多种人机交互方式:语音、触控、按键等
  ● 丰富的软件生态:安卓9.0操作系统,官方应用商城软件数量高达“160+”
  由于它与AR智能眼镜以及 PC、智能手机和平板电脑的无缝集成,Brochesia可以以多种方式加入通话聊天、传输图片文字、与合作者分享您的观点、拍照、录制视频、打开文档、使用先进的AR增强现实标注功能等等,只需一个软件,即可完成上述所有操作。
  下一代智能眼镜:Shiled
  下一代智能眼镜采用全新的光学方案:microLED,它是世界上最小的成像设备,被许多品牌使用,采用安卓10,具有64GB存储,双自动对焦4K摄像头,2.52GHz高通8核XR1 CPU,双长效锂离子电池,双目透明光波导单色显示器,ANSI Z87.1眼部保护等及其优秀的参数。让我们尽情期待吧!(年底上市)

Shiled 图示

  02 软件平台
  在远程协助和工作流的应用场景,大部分的软件都是SaaS软件,那么具体的应用平台和推荐软件有哪些呢?在海量的应用中,我们最推荐的软件有:Brocheisa、Telepresenz、FacePro、FrontLine,其次有 Microsoft Teams、Zoom Vuzix Connector等其他的标准化软件平台。眼镜内置安卓操作系统,通过WiFi链接互联网,如果您有自己开发应用的想法,那么只需要遵循标准安卓开发流程即可,M系列智能眼镜本身也自带了例如条形码扫码SDK、语音识别SDK、开发文档官网等,以便更加便捷的适配此眼镜的开发工作。

常见的软件示例

  跨越时空限制:元宇宙解决方案 
  随着元宇宙时代的兴起,元宇宙已经成为了人们既熟悉又陌生的词语,而他们真正的应用场景又有哪些呢?可以为我们带来那些提升呢?虹科rooom元宇宙解决方案,能够带来不一样的灵感!在营销行业中,线上产品的展示仍是以图片为主,而图片无法给顾客带来直观的物品全貌,rooom支持图片直接生成3D模型,简单易操作,效果十分惊艳,顾客可在手机、iPad电脑等设备上观看模型并与其交互,在Web端可随时访问,但是在APP端,Android设备需要支持Google ARCore。

模型图示

  在线上活动、娱乐、协作这些领域中,rooom也有着得天独厚的优势:rooom可以创建线上的虚拟环境,允许人们佩戴VR设备进入场景并且可以相互交流!全球安全问题日益严峻,在远程虚拟世界里身临其境的参加活动,方便的展示场景信息,足不出户便可了解产品全貌!当然,也可以和在场的任何人交流!

线上展厅图示

线上聊天图示

  在旅游、教育等行业中,也能带直观的体验和感受,仿佛物品或者故事中的人物活过来了一般,生动形象,能够讲故事具象化,帮助人们更好的理解内容。

文旅、教育应用场景图
本章节以上图片均来源于rooom官网https://www.rooom.com/和Youtub频道https://www.youtube.com/c/HOLOLIGHT

  混合现实工业设计 
  想象一下,工业设计场景中不再是面向电脑和图纸而是直接和模型进行交互,这将是多么有趣的场景!虹科HoloLight-AR3S工业设计软件结合微软HoloLens2所展现出来的场景正是如此,人们可以同时看到并交互同一个模型,可提供小数点后两位的精确度;丰富的交互工具,使人们无论是在同一个房间或是相隔千里,都可以实时的沟通、协作!

AR3S 实际应用效果图*
AR3S 实际应用效果图* 图片来源于HoloLight-AR3S Youtube 频道:https://www.youtube.com/c/HOLOLIGHT

  另外,工业设计中很多场景会用到CAD,虹科Theorem-XR 提供的解决方案使公司能够在完全自动化的过程中在扩展现实 (XR) 中使用其丰富的 3D CAD 数据,以解决许多不同的以工程和制造为重点的案例。支持多种 CAD 和可视化输入格式,可以针对 XR 进行优化,Theorem-XR也支持HoloLens2。

Theorem-XR实际应用效果图*
Theorem-XR实际应用效果图* 图片来源于Theorem-XR 官网:https://www.theorem.com/extended-reality?hsCtaTracking=8df29c94-1783-4513-be38-aba05e534d44%7C4bab1bcf-778d-49be-9410-29114175c716

  行业案例
  根据工业4.0的趋势,FAMUR正在系统地开发使用虚拟现实、远程诊断和AR智能眼镜技术的培训工具,以操作各个工业部门的设备。作为这项活动的一部分,FAMUR开发并实施了一个全新的概念:SIGMA(网格监控区域服务)空间。这是一个基于使用虚拟现实(VR)、webex、AR智能眼镜和智能采矿等现代技术的概念。SIGMA空间允许用户与客户在线协作,提供机器参数的实时分析,并允许用户随时与世界各地配备AR智能眼镜的操作员联系。几个月来,SIGMA空间一直在用于波兰和外国客户举办培训课程、会议。

FAMUR现场图片*
FAMUR现场图片* 来源于FAMUR YouTube 频道:https://www.youtube.com/watch?v=wPnnfavIiho&ab_channel=FAMURSA

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