Как дополненная реальность преобразует работу

На заводе GE Renewable Energy в Пенсаколе, штат Флорида, техник собирает электропроводку электрического шкафа, который входит в ступицу ветротурбины, - сложный процесс, который включает в себя подключение сотен проводов в соответствующие гнезда. Задача традиционно выполняется с большим упором на инструкцию по эксплуатации, которая содержит место вставки каждого провода. Но в течение прошлых 40 минут техник тщательно и с большим трудом занимался своими делами, не останавливаясь, чтобы взглянуть на толстое ручное сидение, закрытое в углу мастерской.

Техник не запомнил безумное количество инструкций, содержащихся в руководстве. Вместо этого он полагается на Google Glass, устройство, надетое как очки, в котором используется технология дополненной реальности (AR) для проецирования пошаговых инструкций для решения задачи в его поле зрения.

AR, младший двоюродный брат виртуальной реальности (VR), накладывает графику и информацию на изображения реального мира. Популярность AR выросла с запуском мобильных игр «Pokemon Go» и глупых фильтров Snapchat. Но крупные технологические компании, включая Google, Facebook и Apple, в настоящее время предоставляют платформы и инструменты для разработки AR-приложений.

Помимо игр и развлечений, большая перспектива для AR, который, по оценкам, к 2021 году станет рынком в 49 миллиардов долларов, предназначена для профессиональной практической рабочей силы: доступ к информации и помощи на ходу может иметь огромное значение в скорости и эффективности.

General Electric - одна из нескольких компаний, которые тихо тестируют технологию AR как метод повышения производительности и уменьшения ошибок. В случае электрического шкафа ветряных турбин, первое использование оператором очков AR привело к увеличению скорости на 34%. Эта тенденция находит свое отражение в других крупных компаниях в различных отраслях промышленности, привнося заметные улучшения в производство, управление складом, техническое обслуживание оборудования, проектирование и многое другое.

Возрождение очков AR

Google Glass дебютировал для небольшой группы в 2013 году с выпуском Explorer Edition, но ему не удалось набрать обороты из-за цены, отсутствия четкой функции, проблем с производительностью и общей жуткости. Люди избегали его, учреждения запретили его, его пользователи стали называться «Glassholes», и к 2015 году Google Glass для потребителей был отложен.

Но та же технология нашла новый дом на таких рабочих местах, как фабрики, склады и больницы, где она получила название «вспомогательная реальность».

«Различные компании, которые работают с нами и работают с другими участниками экосистемы, видят в этом потенциальное изменение игры», - говорит Джей Ким, директор по стратегии в Upskill, известном поставщике промышленных решений для AR. «Были реальные проблемы, которые мы решали, в то время как в потребительском контексте эти устройства были просто приятны».

Предоставление работникам беспрепятственного доступа к информации является очевидным примером использования интеллектуальных очков. А такие компании, как Upskill, позволяют организациям интегрировать технологии AR в свои рабочие процессы. GE, один из основных клиентов Upskill, использует приложения AR в ряде своих секторов, включая возобновляемые источники энергии и авиацию.

Работая, сотрудники, использующие умные очки, могут получить доступ к инструкциям и подробному контенту о выполняемой задаче, не прерывая свою работу. Они взаимодействуют с механизмом с помощью голосовых команд или проведением и постукиванием по боковой поверхности стекла. Устройства позволяют им захватывать информацию, такую ​​как кадры или изображения, из своей рабочей среды и отправлять ее на хранение на внутренние серверы компании.

«В условиях растущей конкуренции в глобальной экономике корпоративные покупатели обращают внимание на все свои преимущества, чтобы сохранить конкурентное преимущество перед другими», - говорит Ким. В настоящее время Upskill предоставляет услуги ряду крупных клиентов из различных отраслей, включая Boeing, Shell и Hershey. «С AR мы смогли добиться очень эффективных результатов с рядом наших клиентов во всех аспектах того, что делает практическая рабочая сила на фабрике, в производственной среде, на местах и ​​на складах».

Скоро смешанная реальность

Другие компании повышают производительность труда с помощью смешанной реальности (MR), более продвинутой формы дополненной реальности, которая находится где-то между традиционными AR и VR. В отличие от стандартного AR, который накладывает графические объекты поверх изображений реального мира, смешанная реальность имеет глубину и создает впечатление, что эти объекты встроены в реальное пространство. Например, в опыте MR виртуальный объект может быть частично или полностью скрыт, если на его пути стоит объект реального мира.

Технология все еще находится на ранних стадиях. Гарнитуры имеют большую громкость, охватывают все зрение пользователя и имеют ограниченное поле зрения. Помимо гарнитур высокого класса, большинство устройств MR требуют привязывания пользователей к компьютеру, что делает их использование в настройках мобильной работы немного ограниченным.

Тем не менее, захватывающий опыт MR имеет несколько многообещающих вариантов использования, и многие компании и инвесторы делают ставку на его будущее. Magic Leap, стартап MR-гарнитуры, привлек более 1 миллиарда долларов, даже не выпустив свой первоначальный продукт. Существующие компании, такие как Microsoft и Epson, также сделали свой шаг в космос.

Аэрокосмический и оборонный гигант Lockheed Martin использует смешанную реальность при создании и проектировании физических прототипов, таких как космический корабль Орион и космическая среда обитания NextSTEP, два проекта, которые он осуществляет в сотрудничестве с НАСА.

«Вы помещаете астронавта в физическое сиденье или оболочку« Ориона », и вы хотите, чтобы этот астронавт видел, как будет выглядеть его внутренняя часть, но у вас нет физического макета этого», - говорит Дарин Болтхаус. руководитель Совместной лаборатории иммерсивного человека Локхид (CHIL). «Мы строим внешнюю оболочку или базовую структуру этой системы как полномасштабный физический макет, и тогда кто-нибудь может надеть устройство дополненной реальности и начать видеть дополнительные технические детали».

Используя установленный на голове дисплей, такой как Microsoft HoloLens, настоящее устройство MR, пользователь может видеть панели управления, проводку и другие части окончательной модели. «Перед дополненной реальностью вам потребуется время, чтобы встроить эти дополнительные детали в макет, используя печатные карты текстур или дополнительные физические макеты», - говорит Болхаус. Теперь они могут напрямую проецировать чертежи CAD модели в гарнитуру MR.

В 2015 году Microsoft и Autodesk, лидер в области программного обеспечения САПР, создали партнерские отношения для предоставления инструментов для визуализации и обмена 3D-проектами с помощью технологии MR. Есть ряд областей, где такие инструменты могут иметь большое значение, включая строительство, архитектуру и промышленное проектирование. Эта технология может помочь дизайнерам, инженерам, архитекторам, работникам и даже клиентам работать на одной странице, помогая им визуализировать проект в том виде, в котором он будет отображаться в реальной конечной среде, вместо того, чтобы просматривать 2D-карты или просматривать 3D-модели в программном обеспечении САПР., «Смешанная реальность является следующей большой технологической границей в более широком контексте AR», - говорит Ким. «То, где технология будет развиваться, заключается в том, что, поскольку источники контента становятся готовыми к использованию в захватывающей манере, мы, безусловно, можем видеть, что компании начинают внедрять все больше и больше технологий… Это будет следующий вид эволюция в мир, где AR везде ».

Растущий рынок

Согласно исследованию Forrester Research, к 2025 году около 14, 4 млн. Американских рабочих будут носить умные очки на рабочем месте. Ранее в этом году Google Glass вернулась с выпуском Enterprise Edition, в котором исправлены многие технические недостатки первоначального продукта. Теперь его можно надевать на защитные очки, что делает его пригодным для большего количества рабочих условий.

Но Google не единственный игрок в космосе; Vuzix, Intel и Iristick также имеют умные очки AR для работы. И все большее число компаний-клиентов прыгает на подножку AR. Аэрокосмический гигант Boeing, другой клиент Upskill, использует AR для изготовления жгутов проводов, ручной процесс, который является одновременно чувствительным и кропотливым и включает сборку тысяч и тысяч проводов для каждого самолета.

Компания заменила руководства и ноутбуки размером с телефонную книгу специализированным приложением AR и умными очками. Приложение выполняет действия пользователя по выполнению заказа. Пользователь может взаимодействовать с приложением с помощью голосовых команд и запрашивать дорожные карты сборки для каждого провода. Этот беспроблемный опыт позволил производителю самолетов сократить время производства на 25 процентов.

«Столь же важно, как и повышение производительности, их частота ошибок, которая фактически сводилась к нулю», - говорит Ким. «Они не только делали вещи быстрее, они также следили за тем, чтобы каждый продукт, который сходил с этой сборочной линии, был построен правильно. Эти два фактора в совокупности приводят к миллионам долларов экономии при проекции на всю их деятельность».

Приложение также позволяет пользователям воспроизводить ранее записанные кадры сборки для руководства или передавать потоковое видео с точки зрения эксперта для удаленной помощи.

«Удаленная помощь - это простой, но очень важный пример использования умных очков в профессиональной деятельности», - говорит Питер Верстраетен, генеральный директор Proceedix, бельгийского поставщика решений для облачных и носимых приложений. «Это как Skype без помощи рук, который выравнивает линию обзора инженера и специалистов диспетчерской».

AGCO, крупный производитель сельскохозяйственного оборудования, несколько лет назад привлек услуги Proceedix для внедрения технологии умного стекла на своих заводах и в мастерских. После проработки изломов компания полностью интегрировала AR в свой рабочий процесс. Среди задач, которые умные очки выполняют для рабочей силы AGCO, - удаленная помощь. Представители выездных служб могут отправлять фотографии или видео в реальном времени с техникой в ​​службу технической поддержки AGCO через приложение Smart Glass и получать помощь в устранении проблем. Как объясняет Verstraeten, применение интеллектуального стекла и AR помогает компаниям экономить время и путевые расходы своих высококвалифицированных специалистов, что является одним из их самых скудных ресурсов.

Coca Cola, клиент Upskill, интегрировала умные очки в свои заводы по розливу, чтобы избавить от необходимости летать к экспертам из Германии, где находятся их поставщики оборудования, для таких задач, как техническое обслуживание и замена. «Предоставляя дистанционную помощь в режиме громкой связи, они смогли подойти ко второй работе, помочь оператору и сократить время простоя в процессе производства», - говорит Ким.

«Есть огромные преимущества», - говорит Болхаус, инженер из Lockheed Martin, компании, где производственные задачи часто выполняются в чистых помещениях, требующих специальных костюмов и процедур входа. Доступ к удаленной помощи экспертов без помощи рук без их присутствия в цехе может сэкономить много времени и энергии.

Готовим рабочую силу для будущего

Достижения в области искусственного интеллекта и машинного обучения привели к серьезным нарушениям в сфере занятости. Хотя мы еще не говорим об общем устаревании человеческого труда, требования к квалификации для работы в различных областях постоянно меняются и увеличиваются, создавая растущий дефицит квалифицированных кандидатов в различных областях.

Например, производственный сектор США сталкивается с растущей нехваткой промышленных рабочих. Согласно исследованию Deloitte, проведенному в 2015 году, в течение следующего десятилетия потребуется заполнить более 3, 5 миллионов рабочих мест на производстве. Но из-за нехватки квалифицированных рабочих 2 миллиона из этих рабочих мест останутся незаполненными. Многие эксперты считают, что решение - это сочетание человека и машины. В этом отношении вспомогательная реальность может изменить правила игры.

«Мы считаем, что хотя технология не обязательно является панацеей от недостатка навыков сама по себе, она, безусловно, играет роль в том, чтобы снизить барьер входа на ряд различных позиций навыков, чтобы люди могли более эффективно переходить от одной задачи на другую или с одной работы на другую, имея возможность получить оперативное руководство по выполнению задания », - говорит Ким.

Варианты использования настолько просты, что отображение информации может помочь работникам адаптироваться к задачам, которые ранее требовали их частичного или полного запоминания инструкций, чтобы стать опытными. Кроме того, другие преимущества присущи информации в контексте реального мира.

«Это просто поможет понять, что делать проще, потому что вам не нужно будет интерпретировать более сложные инженерные чертежи или другую информацию», - говорит Болтхаус. «Представляя информацию в более интуитивном и естественном виде, работникам больше не нужно приобретать некоторые навыки, которые они имели в прошлом».

Обучение рабочей силы является еще одной областью, в которой дополненная реальность может оказать положительную помощь. «Гарнитуры, такие как HoloLens или Epson Moverio, могут помочь в создании сценариев интерактивного обучения и моделирования, позволяющих владельцу узнать, что делать в реальности, поместив цифровой слой непосредственно в поле зрения», - говорит Верстраетен, генеральный директор Proceedix. Но он также указывает на стоимость производства контента в качестве ограничивающего фактора. «Это может быть оправдано только сценариями, которые много раз помогают многим пользователям, или когда стоимость сбоя огромна», - объясняет он.

Lockheed использует AR в образовательных целях на своем заводе по производству солнечных батарей в Саннивейле, штат Калифорния, где он создает солнечные крылья для своих спутников. Используя iPad и приложения AR, работники просматривают виртуальные модели, изучая этапы каждой сборки, и могут сравнивать реальную деталь с моделью AR в ходе своей работы.

AR и другие технологии

Реальные преимущества AR в улучшении универсальности рабочей силы вступают в игру, когда она объединяется с другими появляющимися технологиями, обеспечивая цифровые рабочие процессы, измеримость и прозрачность для всего производственного процесса.

GE Aviation начала использовать AR вместе с технологией IoT, чтобы уменьшить количество ошибок и помочь работникам улучшить свои навыки в выполнении чувствительных задач. На заводе в Цинциннати механики компании используют интеллектуальные очки вместе с динамометрическими ключами с поддержкой IoT для регулировки B-гаек в линиях подачи жидкости и шлангах двигателя. По мере того, как они проходят стандартные процедуры и приходят к шагу, на котором им необходимо применить динамометрический ключ, приложение AR считывает значение крутящего момента с устройства в режиме реального времени и проецирует его на интеллектуальный стеклянный дисплей.

«Теперь вы не только используете AR для получения помощи в выполнении работы, но и завершаете цикл, отправляя данные обратно в систему, что дает вам определенный уровень соответствия и дает более полное представление о том, как именно ваш продукт был построен и поддерживается ", говорит Ким.

По мере того как такие технологии, как глубокое обучение и компьютерное зрение, становятся все более передовыми и распространенными в разных отраслях, AR-устройства когда-нибудь смогут анализировать и понимать, что делают пользователи, и помогать им в выполнении задач.

«Если у вас есть представление модели сборки в САПР, устройства в конечном итоге смогут подтвердить, что вы сделали это правильно, или распознать и указать, не соответствует ли это эталонному материалу», - говорит Болтхаус. «Сочетание программного и аппаратного обеспечения сейчас не делает этого надежным способом, но это намерение многих из этих вещей».

проблемы

Несмотря на впечатляющие успехи в дополненной реальности, препятствия остаются. Цена на снаряжение AR значительно упала, но все еще остается высокой; например, Google Glass Enterprise Edition стоит 1500 долларов. Для неуправляемых гарнитур смешанной реальности, таких как Microsoft HoloLens, цены колеблются в пределах 3000 долларов. Хотя в большинстве случаев окупаемость инвестиций огромна, начальные затраты на оснащение значительного числа работников умными очками или наушниками MR являются барьером, с которым не все компании могут справиться.

Нынешние устройства также не готовы предоставить полный опыт погружения. «Приложения AR должны быть получены из чертежей САПР, которые построены на 8-ядерных рабочих станциях с массивными графическими картами», - говорит Ким, требование, которое делает практически невозможным доставку этого контента непосредственно на умных очках или гарнитурах, которые имеют небольшие объемы оперативной памяти и возможности обработки.

«Вы столкнетесь с ограничениями», - говорит Ким. «Если компания пытается внедрить приложения дополненной реальности, которые являются более захватывающими и обеспечивают наложение поверх реальных объектов, то затраты на создание и создание этих приложений значительны».

Болхаус от Lockheed называет ограниченное поле зрения, тошноту, тяжесть и ошибочное распознавание жестов как некоторые технические недостатки современного оборудования. «Похоже, что мы все еще находимся в эпохе кирпичных сотовых телефонов с носимыми устройствами AR», - говорит он. «Хотя ценность того, как эти устройства будут применяться, предельно очевидна, и мы ожидаем их использования, я думаю, что до широкого внедрения, вам придется решить многие из этих технических проблем».

На данный момент вспомогательная реальность - предоставление информации, найденной в существующих базах данных крупных компаний, - это то место, где AR может быть принят в масштабе, использование, которое используют все больше и больше компаний. «Это меньший экран и не захватывающий, но он содержит всю информацию, которую люди привыкли видеть изо дня в день, когда они делают свою работу», - говорит Ким. «Мы думаем, что это первый шаг к широкому принятию AR в будущем».

Как продемонстрировал оригинальный Google Glass, мы, возможно, еще не готовы увидеть людей, носящих очки AR и наушники, на улицах, в магазинах и (особенно) общественных туалетах. Но практическая рабочая сила стремится охватить это. И по мере развития AR, вероятно, найдет гораздо большее признание в потребительском пространстве. В конце концов, пару десятилетий назад мало кто представлял, что мы все будем брать карманные телефонные компьютеры. Сегодня трудно представить жизнь без них.