Российскому рынку промышленных решений виртуальной и дополненной реальности прогнозируют рост минимум в шесть раз в ближайшее четыре года [1]. Многие индустриальные компании России тестируют или уже перешли к использованию решений на базе VR/AR. Интерес к технологии «Индустрия 4.0» вызван тем, что она способна снижать влияние человеческого фактора на производственный процесс. Рассмотрим подробнее, как внедрение виртуальной и дополненной реальности способно повысить качество обучения персонала и, следовательно, снизить вероятность простоев и инцидентов на производстве.
Концепция «Индустрия 4.0» подразумевает подход, основанный на широком внедрении цифровых технологий в промышленность, с целью не только оптимизировать бизнес-процессы, но и повысить компетенции сотрудников, что, в свою очередь, позволит снизить влияние человеческого фактора на производстве.
В основе концепции «Индустрия 4.0» лежат такие прорывные технологии, как Интернет вещей (IoT), искусственный интеллект (AI), робототехника, блокчейн, виртуальная и дополненная реальности (VR/AR) [2]. Именно две последние часто применяются промышленными компаниями, чтобы снизить влияние человеческого фактора через отработку регламентных операций и аварийно опасных ситуаций в безопасной среде.
Многие аварии, несчастные случаи и поломки оборудования происходят из-за неправильных действий сотрудников. Чтобы добиться более эффективной отработки навыков на производстве, компаниям недостаточно обучать персонал охране труда и промышленной безопасности традиционными методами. Такие теоретические занятия на курсах подготовки и переподготовки специалистов менее результативны по сравнению с практическими тренингами [3]. Наиболее эффективны занятия в условиях решения сложных задач с максимальным вовлечением обучаемых в производственный процесс, т. е. обучение на реальных технологических объектах [3].
Однако даже крупным промышленным компаниям довольно cложно содержать много различных тренировочных стендов. При этом недопустимо рисковать дорогостоящим оборудованием ради обучения сотрудников с помощью действующих технологических объектов.
Решением для многих индустриальных компаний становится внедрение в процесс обучения тренажеров, визуализирующих технологические процессы с помощью виртуальной реальности (VR) и 3D-технологий. VR, в свою очередь, позволяет добиться такой эффективности обучения, которую можно сравнить с отработкой навыков на реальных объектах [4, 5].
Примером может служить виртуальный тренажер по сборке и разборке оборудования, который создал CROC VR для крупной нефтяной компании на Ближнем Востоке. Решение бизнес-юнита ИТ-компании КРОК используется для отработки навыков безопасного проведения работ на предприятии, что позволяет добиться улучшения результатов обучения и минимизировать риски остановок производства из-за воздействия человеческого фактора.
Рис. 1. Работа виртуального тренажера по сборке и разборке оборудования
Обучение в виртуальной реальности актуально и в том случае, когда аварийную ситуацию затруднительно смоделировать в реальности, например, пожар или аварию на электрораспределительных сетях – технология позволяет воссоздать практически любой «контент», в зависимости от специфики индустрии. Можно также визуализировать вероятные опасные ситуации в качестве превентивной меры и воспроизвести произошедшие ранее инциденты для предотвращения ошибок в будущем. Благодаря таким возможностям VR-курсов можно найти причину аварии и устранить ее во избежание возникновения несчастного случая или аварийной ситуации в реальности.
Чтобы повлиять на психоэмоциональное состояние работника и вызвать у него повышенное внимание, любое несоблюдение правил безопасности может быть подкреплено визуальным усилением (например, неверное действие будет сопровождаться видом кровоподтеков).
Внедрение VR в промышленности продиктовано также концепцией «Нулевой травматизм». В ее основе лежат принципы, сформулированные Международной ассоциацией социального обеспечения (МАСО):
- повышать квалификацию персонала;
- обеспечивать безопасность на рабочих местах и при работе с оборудованием;
- создать систему безопасности и гигиены труда;
- выявлять угрозы и контролировать риски;
- быть лидером по соблюдению правил охраны труда;
- определять цели и приоритеты в области охраны труда;
- инвестировать в кадры.
Многие компании идут дальше и интегрируют технологии виртуальной и дополненной реальности в ИТ-ландшафт предприятия. Примером может служить «Мособлгаз». Благодаря созданной платформе для дистанционного обучения все сотрудники компании имеют возможность планировать курсы для себя и своих подчиненных, контролировать динамику обучения и усвоение материала. Разработанный CROC VR 3D-тренажер для обучения персонала работе на газораспределительной подстанции интегрирован с корпоративной системой дистанционного обучения. Это позволяет сотрудникам территориально распределенных предприятий проходить курсы удаленно, используя стационарные компьютеры или мобильные устройства. За счет внедрения подобных решений удается сократить расходы на командировки в рамках программ корпоративного обучения, а также снизить риски травматизма и неплановых простоев оборудования.
В компании подчеркивают, что благодаря этой разработке время на ознакомление с правилами компании сократилось, а информированность сотрудников возросла.
«С помощью дистанционного обучения работники «Мособлгаза» получили удаленный доступ к обучающим программам. Так, технические специалисты могут подгрузить необходимую лекцию или инструкцию для обслуживания конкретного оборудования и изучить порядок действий с помощью 3D-тренажера. Появились новые возможности довести актуальную информацию непосредственно до каждого работника, а руководители получил инструмент обратной связи», — говорит начальник отдела обучения и подготовки кадров «Мособлгаза» Ольга Чижикова.
Рис. 2. Пример сопровождения сценария вспомогательной текстовой информацией
При этом иммерсивные технологии могут использоваться не только для обучения сотрудников, но и в процессе работы на реальном объекте.
Для работы непосредственно «в поле» наилучшим образом подходит дополненная реальность (AR). На производстве она может быть реализована посредством очков или дисплея. Очки гораздо легче VR-шлема, что повышает удобство для сотрудников предприятия. Благодаря очкам или дисплею они смогут видеть реальные объекты, на которых с помощью AR будет выводиться дополнительная информация в виде текста, символов, статистики или изображений. Пример такой информации – демонстрация последовательности действий при проверке оборудования, температура расплавленного сырья, идентификация детали, которая требует замены или ремонта.
Востребована в промышленности и удаленная поддержка специалистов на производстве с помощью дополненной реальности. Для решения этих задач команда CROC VR разработала прототип решения Remote Assistant, посредством которого можно консультировать сотрудников в режиме реального времени, а также контролировать качество выполняемых операций в ходе обслуживания или ремонта производственного оборудования. Это особенно актуально, когда ремонт необходимо произвести на удаленном объекте, куда невозможно отправить большое количество специалистов. Находящийся в другом месте эксперт с помощью AR-подсказок может помочь работнику на месте устранить механические проблемы.
Кроме того, дополненная реальность позволяет промышленным компаниям создавать цифровые сервисы. С их помощью можно проводить экскурсии для заказчиков и потенциальных инвесторов по заводам в виртуальной и дополненной реальности, показывать, как работает оборудование.
Описанные VR/AR-решения особенно востребованы на промышленных предприятиях, где велика роль человеческого фактора и существуют риски производственного травматизма. В будущем их внедрение в индустриальный сектор будет становиться все шире. Так, согласно совместному исследованию TAdviser и CROC VR, российский рынок промышленных решений виртуальной и дополненной реальности через четыре года может вырасти минимум в 6 раз, достигнув 9,2 млрд руб.[1].
Многие российские промышленные компании сейчас тестируют или уже перешли к использованию решений на базе виртуальной и дополненной реальности. Некоторые из них даже создают специальные центры компетенций, которые сконцентрированы только на направлениях VR/AR-технологий либо входят в состав комплексных подразделений, ориентированных на решение задач цифровой трансформации, Индустрии 4.0. На сегодняшний день такие центры существуют в следующих компаниях:
«Газпром нефть» – Центр технологий VR/AR, Центр цифровых инноваций;
СИБУР – Центр трансформации «Индустрия 4.0»;
ММК – Экспертный совет «ММК-Индустрия 4.0»;
«Росатом» – Центр цифровой трансформации [1].
Вместе с тем, далеко не у каждой даже крупной промышленной компании есть необходимые ресурсы, чтобы, например, самостоятельно провести глубинные интервью с функциональными заказчиками. А это обязательное условие составления конкретного технического задания для продукта. Подразделения по цифровой трансформации или внедрению новых технологий не часто специализируются исключительно на виртуальной реальности. Чтобы разобраться в возможностях иммерсивных технологий, уходит больше года. Гораздо эффективнее будет нанять специалистов, которые выявят потребности компании и предложат оптимальное VR/AR-решение.
Литература
- Издание TAdviser «Рынок промышленных VR/AR-решений в России. Исследование TAdviser».
- «Индустриальная революция 4.0» // PricewaterhouseCoopers. URL: https://www.pwc.ru/ru/assets/pdf/industry-4-0-pwc.pdf
- Хафизов Ф.Ш., Кудрявцев А.А., Шевченко Д.И. Общая концепция интегрированной обучающей системы для трубопроводного транспорта нефти // Нефтегазовое дело. 2011. №. 5. С. 476–487.
- Леус А.В. К выбору оптико-электронной системы комплекса виртуальной реальности // Автоматизация в промышленности. 2016. № 7. С. 35–37.
- Соснин К.С. Особенности управления проектами на начальном этапе реализации // Проблемы науки. 2016. №12 (13). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-upravleniya-proektami-na-nachalnom-etape-realizatsii (дата обращения: 24.10.2019).
- Корпоративный сайт СИБУРа «КРОК» оцифровал крупнейший завод «СИБУРа» URL: https://zsnh.sibur.ru/ru/press/204 (дата обращения: 24.10.2019).
