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厲害了！增強現(xiàn)實（AR）應用于精益維護

2020-04-20

智能化的裝備是智慧工廠的基礎，所以裝備的運維好壞直接關系著裝備的效能能否發(fā)揮，更影響到產(chǎn)品質量、生產(chǎn)效率和訂單交貨。

眾所周期，智能化的裝備是智慧工廠的基礎，所以裝備的運維好壞直接關系著裝備的效能能否發(fā)揮，更影響到產(chǎn)品質量、生產(chǎn)效率和訂單交貨。因此，在智慧工廠的各項業(yè)務活動中，裝備的精益運維是我們反復強調的，這也是今天首先談到AR在裝備運維中的應用的原因。

先看一下，當前裝備運維人機交互中存在的主要問題有？

以人為中心

智慧工廠是以人為中心的。但在現(xiàn)實中環(huán)境中，由于人機融合不足，傳統(tǒng)的信息化系統(tǒng)還是以系統(tǒng)為中心的。維護人員需要到指定的工作間登錄系統(tǒng)，并下載工作單，或專門到指到的計算機上進行完成操作等。智慧工廠指出，“人”是一種寶貴的資源，需要“物化“，需要管理，需要設計針對人的信息推送，并實現(xiàn)系統(tǒng)找人的模式。

“人”的信息采集

既然人是智慧工廠的資源，而具有豐富經(jīng)驗的維護人員，或對工作結果有審核或監(jiān)管要求檢修工作，就需要對人加強管理，就必然要實現(xiàn)對“人”的信息采集。

解放雙手

信息化發(fā)展多年，但一線的維修員工并沒有享受到信息技術變革帶來的變利，傳統(tǒng)的終端無法解放雙手而使維護人員更加自由。

協(xié)作交互

裝備的復雜性越來越高，維護工作更多體現(xiàn)在團隊協(xié)作與知識共享。由于人機交互還停留在交接班、文字描述的傳統(tǒng)信息化平臺，不能使得維護人員準確描述故障現(xiàn)象、處理描述及團隊協(xié)作。

可視化

可視化始終是信息化第一要務。而傳統(tǒng)的信息化平臺，采用人工輸入和文字信息描述，或采用靜態(tài)的圖片方式，但終究不能使裝備的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)和現(xiàn)場環(huán)境使運維團隊成員一目了然，從而影響了對裝備狀態(tài)的精確判斷。

再看一下，AR是否能夠給裝備運維工作帶來飛躍？

可穿戴設備中，AR眼鏡的出現(xiàn)，讓“互聯(lián)網(wǎng)的觸角難以延伸到一線員工”這個久未解決的問題有了很好的解決方案。

維護人員隨身佩戴AR眼鏡，可以實現(xiàn)信息的即時融合展示，即信息在在正確的時間、正確的地點（GPS或定位信息）、正確的人員面前得到呈現(xiàn)，真正實現(xiàn)以人為中心的信息推送。下圖為裝備維護過程中，實時指導信息的準確展示。

通過AR技術，可以獲取維護人員的位置信息、手勢信息、作業(yè)信息、運動信息，實現(xiàn)了對人員信息的采集和作業(yè)狀態(tài)的判斷。這些信息成為繼設備狀態(tài)數(shù)據(jù)之后的另一類工業(yè)大數(shù)據(jù)來源。下圖表示通過AR裝備采集到巡檢人員的作業(yè)路線。

通過AR眼角，維護人員通過第一視角來獲取信息，并實現(xiàn)與現(xiàn)實設備的融合展示，解放了人手的交互操作，專心于裝備的維護工作。下圖演示通過AR裝備的指導而維護人員專注于作業(yè)過程。

同樣，建立運行裝備的三維模型，在巡檢過程中利用AR眼鏡的圖像識別可以實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實的融合展示，比較直觀地解決了裝備的數(shù)字化可視。下圖展示的包裝生產(chǎn)線中，關鍵零部件的運行狀態(tài)、運行參數(shù)。

AR技術在裝備維護另一個典型應用是沉浸式交互。下圖展示利用Hololens進行發(fā)動機的交互式培訓。多個共享一個虛擬現(xiàn)實的場景，由一位有經(jīng)驗的“師傅”進行講解與培訓。

基于成熟的技術，AR在運維的作用還體現(xiàn)在遠程協(xié)助方面。由于裝備的復雜程序和專業(yè)化需求，借助AR裝備，即使現(xiàn)場維護人員的經(jīng)驗不足，但AR攝像頭可以把采集到現(xiàn)場情況實時傳遞到遠程的維護中心或專家辦公室，并能開啟“視頻會議”模式，協(xié)同解決現(xiàn)場故障，如下圖所示。

綜上所述，可見AR在工業(yè)領域的第一應用是裝備運維，其本質是實現(xiàn)了“人”的物化和信息化。維護人員配圖AR裝備，形成一個可靈活移動的互聯(lián)網(wǎng)終端和信息采集裝備，實現(xiàn)信息的實時推送、“所見即信息”和“虛擬與現(xiàn)實兩個世界的無縫切換”。對于當前越來越復雜的、智能化的裝備運維，打造透明的作業(yè)現(xiàn)場。