Интерес к технологии виртуальной реальности во время пандемии коронавируса вырос. Причем не только со стороны крупных промышленных корпораций, где простой в работе стоит больших денег, но и со стороны ритейлеров, дизайн-бюро и даже госучреждений. В первую очередь это обусловлено потребностью поддерживать бизнес-коммуникации дистанционно. К конференциям в Zoom и Skype добавились совещания в виртуальных кабинетах и лекториях. Технология активно развивается: если еще 20 лет назад она была доступна только мировым корпорациям типа Boeing и Lockheed Martin, то сейчас шлемы виртуальной реальности можно найти в обычном магазине электроники.

Сегодня мы поговорим о том, как технологию используют в промышленности. В нашей недавней статье про шлемы мы получили запрос на раскрытие темы с примерами. Всех интересующихся просим под кат.

Начнем с краткого экскурса в историю

Как мы упомянули выше, раньше технология была доступна далеко не всем. Связано это было прежде всего со сложностью и дороговизной оборудования: вместо шлемов VR повсеместно использовались комнаты виртуальной реальности (CAVE), представляющие собой комплекс проекционных систем. Как правило, это требовало отдельного помещения, соблюдения определенных технических требований и много-много зеленых бумажек с изображением американских президентов.

Зачем?

В первую очередь, для того, чтобы снизить ошибки в проектировании и ускорить согласование сложного технического проекта. Обсуждать проект в масштабе 1:1 со всеми участниками процесса нагляднее, чем использовать чертежи, уменьшенные копии (макеты) или смотреть 3D-модель на «плоском» экране.

Во вторую очередь, для тестирования эргономики и обучения персонала. Создавая новый продукт, компания должна быть уверена, что его будет удобно эксплуатировать и обслуживать. Использование системы виртуальной реальности вкупе с системами обратной тактильной связи позволяет сократить затраты и время на создание натурных прототипов.

В 1999 г. концерн Ford отчитался о том, что применение систем виртуального проектирования обеспечило $40 млн экономии на инженерных затратах и более $1 млрд — благодаря связанным изменениям в производственном цикле

С появлением шлемов Oculus Rift и HTC VIVE спектр решаемых задач существенно расширился. Так же, как и количество компаний, которые могли позволить себе данную технологию.

Работая с промышленными компаниями по внедрению VR в бизнес-процессы более 15 лет, мы накопили большое количество примеров того, как виртуальная реальность помогает промышленным компаниям решать их бизнес-задачи. Делимся ими с вами. Описывать будем в формате «проблема—решение проблемы с помощью VR».

Кейс 1.

Проблема: ошибки при проектировании (новых зданий, заводов, складских помещений) и большие затраты на разработку проекта

Что дает VR: загружая 3D-модель проектируемого здания/помещения в VR, проектировщик может увидеть проект в масштабе 1:1 и лучше оценить качество проектирования, а также эргономические характеристики объекта, что невозможно сделать, рассматривая 3D-модель на экране монитора. Вместе со специалистами из отделов логистики и безопасности они могут согласовать расположение оборудования в помещении, организацию производственных мощностей и протестировать сценарии работы и соответствие требованиям безопасности до введения здания в эксплуатацию.

Кроме того, такое виртуальное здание можно показать внутренним и внешним заказчикам проекта, партнерам и инвесторам

Пример: Safran Nacelles, меньше, чем за год сэкономила 300 000€ за счет инвестиции в систему VR. Французская компания стала разрабатывать новые гондолы всего за 42 месяца, а ранее этот процесс длился 60 месяцев. Safran Nacelles также смогла закончить проект на 8 месяцев раньше, а длительность проекта предполагалась около 18 месяцев. Тем самым, экономия составила 40% от бюджета.

Кейс 2.

Проблема: большие затраты на согласование проектов на базе натурных прототипов

Что дает VR: обсуждение проекта не с чертежами и изображением на мониторе, а с прототипом в масштабе 1:1 снижает затраты и время на подготовку к макетной комиссии. Такая визуализация выступает своего рода общим «языком», на котором могут говорить все участники процесса: как инженеры-конструкторы, так и генеральные директора с заказчиками. Кроме того, наглядная проверка проекта и возможность его пощупать помогает выявить ошибки на ранних стадиях проектирования.

Пример: Автомобильная компания SEAT за счет использования виртуальной реальности уменьшила продолжительность производства и сократила количество макетов. За время разработки нового автомобиля анализируется до трех миллионов деталей. Благодаря технологиям просмотра в VR, где модель представлена в реальном масштабе, сократилось время анализа конструкции и количество физических прототипов. По итогу благодаря данному подходу сократилось время производства.

Кейс 3.

Проблема: из-за недостатка практического опыта специалисты получают травмы и портят дорогостоящее оборудование

Как помогает VR: обсуждение плана эвакуации, обучение и тестирование персонала не с чертежами и изображениями, а с прототипом здания в масштабе 1:1 позволяет повысить скорость и качество обучения, и уменьшить затраты на подготовку специалистов к работе со сложным оборудованием, снизить риск аварии на производстве или поломки дорогостоящего оборудования. Ошибка не приведет к аварии или поломке, а сотрудник получит реальный опыт. Одновременно с проектированием тех же цехов, возможно параллельное обучение операторов, которые в дальнейшем будут там работать. Тем самым, при открытии обновленного участка сотрудники смогут сразу взяться за работу и не тратить время на обучение. Также в VR можно провести тестирование настроек заводских линий. Скорость производства, качество выпускаемой продукции играет важную роль в успехе предприятия, поэтому так важно экономить время на процессах, которые могут протекать параллельно друг другу при помощи VR можно имитировать внештатные ситуации. Зачастую воспроизвести такие случаи в реальной жизни либо опасно, либо слишком дорого, поэтому персонал знал только в теории, как выйти из сложной или аварийной ситуации. С применением технологий виртуальной реальности персонал может быть готов к любой проблеме.

Пример: тот же самый Ford сократил количество травм на производстве на 70% и снизил эргономические проблемы на 90%. При помощи VR лаборатории здесь стремятся улучшить и сделать безопасной монтажную линию и рабочее пространство оператора. Для анализа используются более 52 датчиков, которые располагаются на теле человека. Они считывают движения и передают координаты в базу данных. Эргономист, получив значения, может отыграть определенные сценарии и обезопасить жизнь рабочему:

Кейс 4.

Проблема: долгое время согласования проекта из-за большого количества участников из разных подразделений и разных городов, что сопровождается большими затратами на командировки

Чем помогает VR: для обсуждения проекта не нужно находиться в одном помещении, но важно находиться в одном виртуальном пространстве, что обеспечивают шлемы виртуальной реальности и соответствующее ПО. Коллективное обсуждение и демонстрация проекта в VR сокращает затраты на командировки и время на согласование проекта.

Пример: CNES, французский национальный космический центр, за счет использования средств виртуальной реальности сэкономил около 12 месяцев при разработке проекта Callisto сроком в 4 года. Ракетный ускоритель проектировался в САПР, а в VR проводился подробный разбор летательного аппарата и вспомогательных элементов для запуска. Это позволило обсуждать проект удаленно, проанализировать какие инструменты необходимы для сборки, размер здания, процесс транспортировки на место старта, и протестировать всю систему в целом. Этот проект показал возможность одновременного решения различных задач.

Резюмируя, можем сказать, что в зарубежной практике VR уже давно является незаменимым помощником для решения промышленных задач. Ведь именно благодаря применению VR-технологий для решения своих “болей” ведущим мировым корпорациями удалось в каких-то случаях сэкономить от 8 до 12 месяцев от общего времени на разработку проекта, снизить на 70% количество травм на новом производстве и на 90% избавиться от эргономических проблем.

Среди российских компаний, использующих виртуальную реальность для решения бизнес-задач можем выделить «Синара — Транспортные Машины», «АгроТехХолдинг», «Северсталь», «Алроса». Отдельно хотим отметить «Газпром нефть», чья стратегия цифровизации включает в себя многие инновационные технологии, а VR отведена роль инструмента для обучения сотрудников по охране труда и промышленной безопасности, что позволит снизить риски на 30% к 2025 году. Кроме того, согласно дорожной карте с помощью VR будут приниматься до 90% инженерных моделей, что даст сокращение сроков проектирования на 10% и сроков строительства на 7%. За последние 2 года сформировали свои AR/VR-лаборатории такие крупные компании Сбербанк, Ланит, Сибур и другие.

Был интересен материал? Будем рады обратной связи в комментариях!

VR в промышленности