Как повысить эффективность производства с дополненной реальностью?

Опытным руководителям предприятий знакома формула роста производительности труда. Всем очевидна роль инноваций в этом процессе. Однако не каждый может вовремя распознать технологии, способные помочь в повышении производительности, особенно на таком консервативном и не склонном к инвестициям в инновации рынке, как российская промышленность. В своём время Autodesk и Consistent Software довольно долго пробивались к проектировщикам и конструкторам – они не понимали, зачем выкладывать миллионы за работу, которая проводилась с помощью карандашей и ватмана. В итоге часть предприятий, которые вовремя не приняли на вооружение новые технологии, ушла с рынка.

В этой статье мы бы хотели привлечь ваше внимание и рассказать о новой технологии, которая уже успешно применяется в промышленности и производстве по всему миру.

Что такое дополненная реальность?

Пол Милгр (Paul Milgram) и Фумио Кисино (Fumio Kishino) в 1994 году описали дополненную реальность как некое пространство между реальностью и виртуальностью. Технологии дополненной реальности проецируют любую цифровую информацию (изображения, видео, текст, графики и т.д.) поверх экрана любых устройств.

Если вы смотрели фильм «Железный человек», то как раз все графические показатели, которые отображались на экране шлема и относятся к понятию дополненной реальности (“augmented reality”).

Возможно, это звучит и выглядит более чем фантастично, однако такие решения уже с успехом используются на многих промышленных и производственных компаниях, включая российские.

Обзор устройств для дополненной реальности

На сегодняшний день среди устройств дополненной реальности можно выделить портативные устройства, стационарные и проекционные системы, очки и линзы дополненной реальности.

Портативные устройства – это самый бюджетный способ соприкоснуться с дополненной реальностью. К ним относят мобильные телефон и планшетные компьютеры. Главное требование к устройству – это наличие качественной камеры с высоким разрешением.

Стационарные системы – это широкоформатные экраны, оборудованные камерами с высоким разрешением, которые располагаются на одном месте. Такие системы не очень удобны в подвижной работе, зато демонстрируют более реалистичную визуализацию.

В отличие от стационарных систем дополненной реальности проекционные системы накладывают изображение на любую поверхность, и для их работы не требуется отдельный экран.

Наиболее широко используются очки дополненной реальности, надев которые, человек видит виртуальные объекты, наложенные на окружающую действительность. К наиболее известным в России устройствам относится Google Glass ($1600), а также Moverio от компании Epson ($799.99).

Линзы для дополненной реальности все ещё остаются предметом исследований технологических гигантов, включая Samsung, Google и Microsoft. Идея заключается в том, чтобы превратить обычные линзы в прозрачный электронный экран, содержащий систему управления, миниатюрную камеру, антенну, светодиоды и другие оптоэлектронные компоненты. В частности, компания Samsung уже подала патент на «умные» контактные линзы, поэтому у нас есть все основания ожидать выхода на рынок устройства в ближайшие 5-10 лет.

Где возможно применение дополненной реальности?

Существующие решения уже охватывают множество сфер: инструменты для автоматизации процессов и повышения производительности, обучение сотрудников, сокращение брака продукции, повышение эффективности логистических процессов, обеспечение безопасности труда.

Например, с помощью дополненной реальности рабочие могут оперативно получать доступ к инструкциям и руководствам по любой детали. Информацию они получают в виде наглядной трёхмерной анимации, видео, аудио, фотографиях, картинках или графиках. Такой подход позволяет снизить требования к квалификации специалистов, и уменьшить время на изучение и просмотр рабочих инструкций. Причём сама система способна распознать форму детали и её номер и вовремя подсказать, если техник предпринял ошибочные действия по её монтажу.

Вопросы эффективности внедрения дополненной реальности очень подробно освещены в тематическом исследовании «Эффективность дополненной реальности в обрабатывающей промышленности» (“Augmented Reality Efficiency in Manufacturing Industry”), авторами которого являются Юха Сааски (Juha Sääski), Тапио Салонен и ряд других авторов (Tapio Salonen).

Более узкое исследование – «Оценка преимущества дополненной реальности для задач локализации обслуживания турели бронетранспортёра» (“Evaluating the Benefits of Augmented Reality for Task Localization in Maintenance of an Armored Personnel Carrier Turret”). Его авторами являются сотрудники Колумбийского университета Стивен Хендерсон (Steven J. Henderson) и Стивен Фейнер (Steven Feiner). Исследование будет полезно для ознакомления топ-менеджерам производственных и промышленных предприятий, чтобы принять решение об эффективности инвестиций в новую технологию.

Оба исследования находятся в свободном доступе в сети интернет.

Результаты исследований демонстрируют впечатляющие результаты: с внедрением дополненной реальности до 50% повысилась производительность и возросла скорость выполнения задач, а количество ошибок снизилось до минимума.

Рассмотрим ещё несколько впечатляющих примеров использования дополненной и виртуальной реальности в производственных и промышленных компаниях.

Авиационная промышленность

Компания Boeing – одна из крупнейших аэрокосмических компаний на планете, которая строит самолеты для 150 стран мира. В бортовых системах самолёта содержится множество компонентов, связанных между собой системой проводов. Укладка и соединение кабелей производится по специальному шаблону, после чего их скрепляют в жгуты, а на концы кабелей устанавливают разъемы. Процесс работы занимает длительное время и требует особого внимания и ответственности. Последние 20 лет Boeing искала систему, способную сократить время на производство и устранение ошибок.  В начале 2014 года компания внедрила решение дополненной реальности на платформе очков Google Glass. С помощью приложения оператор отдает голосовую команду: «Ок, Skylight. Начать создание жгута. Сканировать заказ 0447» и видит в очках дополненной реальности визуальную дорожную карту по сборке жгута № 0447.

Согласно данным из доклада компании Boeing по проекту, «использование Google Glass позволило сократить время производства на одну четверть и сократить количество ошибок в два раза».

Другой пример – компания Lockheed Martin, где внедрением проекта занималась компания NGRAIN. Инженеры завода используют дополненную реальность для получения визуальной подсказки по сборке самолёта F-35. В качестве основной платформы в компании используются очки дополненной реальности Epson Moverio BT-200, оборудованные специальными датчиками движения и глубины. Когда техник монтирует деталь тормоза на шасси, в очках дополненной реальности он видит все данные о том, где и в каком порядке нужно проводить сборку и подсоединять кабеля. В итоге весь процесс работы напоминает сборку конструктора LEGO, когда от рабочего требуется лишь взять подходящую деталь и поместить её в нужное место.

По данным компании NGRAIN, «программное обеспечение позволяет инженерам работать на 30 процентов быстрее с точностью до 96 процентов».

Автомобильное производство

Модели автомобилей выпускаются в различных комплектациях и цветах. Поэтому автоконцерны часто стремятся находить баланс между массовым производством и индивидуальными предпочтениями потребителя. Конечно, во времена Генри Форда всё было намного проще. Организация такого производства часто сопровождается сложными рабочими инструкциями, которые способны спровоцировать простои, ошибки и снижение производительности.

Концерн Fiat Chrysler Automobiles (FCA) применил в своей работе проекционную систему дополненной реальности OPS Solutions. Теперь на каждом этапе сборочного процесса рабочие получают наглядную информацию о своём следующем шаге.

После внедрения инновации был организован эксперимент. Перед операторами стояла задача собрать зубчатые передачи и цепи. Весь процесс проходил в десять последовательных шагов. Сотрудники должны были выбрать правильные комплектующие, провести монтаж и убедиться, что всё сделано правильно. Часть операторов выполняла задачу с помощью бумажных инструкций, а другие использовали инструменты дополненной реальности. Результаты эксперимента вы можете оценить в таблице ниже.

Сокращение числа ошибок	80%
Сокращение времени рабочего цикла	38%
Увеличение пропускной способности	82%

Другой автомобильной компанией, принявшей на вооружение технологии дополненной реальности, стал концерн Volkswagen. На своём заводе в Вольфсбурге Volkswagen использует очки дополненной реальности Google Glasses при комплектации заказов.  Рабочие автоматически получают всю необходимую им информацию о местах хранения или номерах деталей.

Сборочное электромонтажное производство

Первое российское приложение дополненной реальности было выпущено компанией VR CORP для электромонтажного производства. Руководство компании «Технологии Энергосбережения Сибири» столкнулось с текучкой кадров, в результате чего много средств и усилий тратилось на обучение вновь приходящих сотрудников. Для офисного персонала было создано приложение, с помощью которого любой сотрудник мог навести смартфон на электротехническую схему и рассмотреть в подробностях 3D-модель готового изделия, включая все её комплектующие. Особо это приложение актуально для молодых специалистов без опыта работы. Вводный курс обучения специальности сократился до простой схемы: взял смартфон, запустил приложение, навёл на электротехническую схему и рассмотрел все подробности об изделии в его готовом виде.

Похожее по функционалу приложение было разработано для рабочих сборочного цеха. Вместо электромонтажной схемы специалист получает информацию о размещении деталей и кабелей в будущем изделии, а подсветка каждой детали вовремя предупреждает, если используются неправильные комплектующие.

За свою разработку компания VR CORP получила диплом форума «Городские технологии» от Департамента промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии города Новосибирска.

Внедрение дополненной реальности на собственном предприятии

Технологии дополненной реальности предлагают новый интересный взгляд на решение задач по текучке персонала, его обучении, производственных ошибках и простоях. Не всегда ясно, с чего стоит начинать, каких затрат это потребует и как скоро вернутся инвестиции.

Начните с малого. На российском рынке не так много компаний, работающих с дополненной реальностью для производства и промышленности, и тем не менее выбор есть. Вот наши рекомендации:

1. Свяжитесь с представителями разработчика и расскажите подробно о стоящих перед вами задачах.
2. Создайте вместе рабочую группу для подробного анализа и разработки решения.
3. Не стремитесь сразу объять необъятное. Выберите один из небольших этапов производственного процесса и разработайте для него тестовое решение. По оценке российского разработчика решений по дополненной реальности компании VR CORP, стоимость такого решения составляет от 50 000 до 100 000 руб.
4. Сравните показатели эффективности у рабочих, использующих дополненную реальность и тех, кто работает по старинке.
5. На основании показателей оцените инвестиционную привлекательность комплексного проекта.
6. Если показатели проекта вас радуют – согласуйте его бюджет и этапы внедрения.
7. Запускайте в работу.

Возможности для коммерческого применения

В конкурентной борьбе многие предприятия предлагают идентичный товар и поэтому стремятся побеждать в основном за счёт снижения цены. Такая конкурентная стратегия создаёт нелёгкие условия, в которых прибыль по сделкам колеблется от 3 до 7%.

Дополненная реальность может служить не только для нужд собственного производства, но и для создания товара с уникальными свойствами. Многие продукты требуют от пользователя некоторых усилий, чтобы в нём разобраться и использовать. Например, электрические щиты, генераторы, автомобили и мебель от IKEA. С помощью дополненной реальности производитель может добавить для пользователя интерактивную справку, которой тот сможет воспользоваться с помощью своего планшета или телефона. Эта справка наглядно покажет, как нужно использовать товар, исключит множество ошибок и в целом повысит удовлетворённость потребителя.

Компания BMW уже запустила аналогичное решение для обслуживания и ремонта своих автомобилей. Сразу после запуска многие СМИ заявили о конце эпохи станций технического обслуживания, ведь теперь для каждого стало возможным обнаружить и исправить неисправность в автомобиле. С помощью приложения пользователь видит последовательную инструкцию, которая шаг за шагом показывает, как диагностировать и исправить любую деталь и какие для этого потребуются инструменты.

Многим производителям известны жёсткие условия конкурсных торгов, где приходится сильно понижать свою прибыль. Если убедить клиента включить требования по наличию такой интерактивной справке в дополненной реальности у поставляемого товара, то производитель получит прямое конкурентное преимущество и гарантию победы.

Во всяком случае до той поры, пока дополненная реальность не превратится в массовое явление.