CC BY
61
УДК 338.36
ВНЕДРЕНИЕ AR-ТЕХНОЛОГИИ НА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
В. А. Старостина, В. В. Воробьев, Г. И. Юрковская Научный руководитель - М. А. Рагозина
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: valeri_kansk@mail.ru
В статье рассмотрены технология дополненной реальности и возможности ее внедрения на машиностроительных предприятиях. Приведены потенциальные эффекты от внедрения AR-технологии на производстве.
Ключевые слова: AR-технология, дополненная реальность, машиностроительное предприятие, сборка и монтаж готовых изделий, ремонт оборудования.
INTRODUCTION OF AR-TECHNOLOGY IN MACHINE-BUILDING ENTERPRISES
V. A. Starostina, V. V. Vorobyov, G. I. Yurkovskaya Scientific Supervisor - M. A. Ragozina
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation Е-mail: valeri_kansk@mail.ru
This article describes the technology of augmented reality and the possibility of its implementation in machine-building enterprises. And also shows the potential effects of the introduction of AR-technology in production.
Keywords: AR-technology, augmented reality, machine-building enterprise, assembly and installation offinished products, equipment repair.
Четвертая промышленная революция, более известная как «Индустрия 4.0» получила свое название от инициативы 2011 года, возглавляемой бизнесменами, политиками и учеными Германии, которые определили ее как средство повышения конкурентоспособности промышленных предприятий через усиленную интеграцию «киберфизических систем» в производственные процессы [1]. Киберфизическая система представляет собой информационно-технологическую концепцию, подразумевающую интеграцию вычислительных ресурсов в физические «сущности» любого вида, включая биологические и рукотворные объекты [2].
На технологическом уровне основными двигателями индустрии 4.0 являются такие бизнес-сегменты ИТ-отрасли и высокотехнологичных отраслей (high tech, Хай-тек), как большие данные, блокчейн, автономная робототехника, интернет вещей, 3В-печать, печатная микроэлектроника, виртуальная и дополненная реальность. Факторами, мотивирующими развитие индустрии 4.0, являются экономическая рациональность и позитивное влияние на качество жизни. Все закономерно идет к тому, что постепенно человеческий труд полностью будет заменен машинным, искусственный интеллект будет управлять технологическими процессами, и выиграет тот, кто будет максимально эффективным - вывод четвертой промышленной революции.
В современном мире информационные технологии помогают выполнять большую часть работы, эффективно управляя основными и вспомогательными производственными процессами. Особенно актуально применять технологии взрывной четвертой промышленной революции на высокотехнологичных предприятиях.
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2019. Том 2
АО «ОКБ Зенит» является одним из немногих российских высокотехнологичных предприятий, предлагающих полный комплекс услуг по изготовлению и инжинирингу сложного оборудования для предприятий различных отраслей промышленности [3]. Для каждого этапа производства на предприятии характерен свой набор проблем, которые потенциально возможно решать с помощью применения информационных технологий, что позволит повысить эффективность использования имеющихся ресурсов. На данном предприятии предлагается внедрить технологию дополненной реальности в некоторые производственные процессы.
Дополненная реальность (Augmented reality, AR) - это технология наложения информации в форме текста, графики, аудио и других виртуальных объектов на реальные объекты в режиме реального времени. AR-технологию часто путают с VR-технологией (Virtual reality, VR). Принципиальное отличие между ними заключается в том, что AR внедряет элементы цифрового мира в реальный, видоизменяя пространство вокруг пользователя, то есть дополняет существующую реальность, а VR конструирует полностью цифровой мир, ограничивая доступ пользователя к реальному миру, то есть полностью заменяет реальность, создавая смоделированное окружение.
Дополненная реальность имеет широчайшие возможности практически в любой сфере. Дополняя реальный мир виртуальными объектами, AR-технология помогает, развлекает, обучает и постоянно совершенствуется. Наибольший интерес представляет применение AR-технологии на производстве. С помощью дополненной реальности можно осуществлять:
- разработку и доработку продуктов;
- сборку и монтаж готовых изделий;
- контроль качества;
- навигацию и логистику;
- ремонт оборудования;
- обучение персонала;
- послепродажное обслуживание.
Реализация AR-технологии возможна через устройства дополненной реальности:
- портативные устройства (мобильные телефоны и планшетные компьютеры);
- стационарные и проекционные системы;
- очки и линзы дополненной реальности.
Наиболее широко используются очки дополненной реальности, потому что не всегда на производстве можно занять одну руку специалиста мобильным устройством, к тому же, изначально ни планшет, ни смартфон не предназначались для такого рода использования, потому их аккумулятор быстро разряжается. Работа AR-технологии на устройствах поддерживается при помощи специализированного программного обеспечения.
Первое мероприятие, предлагаемое к реализации на рассматриваемом предприятии, относится к процессам сборки и монтажа готовых изделий. У специалистов технологов много времени уходит на расшифровку инструкций по сборке и монтажу готовых изделий. Внедрение AR-технологии позволит ускорить сборку и монтаж готовых изделий и гарантировать качество выполненных работ. Дополненная реальность полностью заменяет бумажные распечатки. С помощью мобильных устройств специалисты технологи видят чертежи как объемные проекции. Каждый объект в поле зрения специального устройства сопровождается подробной справкой о его использовании. Можно устроить виртуальный тест собранному готовому изделию, это поможет обнаружить недочеты, которые не видны на этапе проектирования.
Второе мероприятие, предлагаемое к реализации на предприятии, относится к процессу ремонта оборудования. У специалистов технического обслуживания много времени уходит на выявление причин поломки и ремонт оборудования, имеются риски совершения дорогостоящих ошибок. Внедрение AR-технологии позволит ускорить время ремонта и исключить человеческий фактор, что снизит вероятность возникновения дорогостоящих ошибок. С помощью мобильных устройств специалисты технического обслуживания будут видеть этапы выполнения необходимых ремонтных работ. Наглядное руководство позволит эффективнее и качественнее проводить работы по ремонту оборудования.
Для реализации предложенных мероприятий необходимо приобретение соответствующих устройств - очков дополненной реальности. Оптимальным соотношением цена-качество облада-
ет устройство «Epson Moverio BT-200», страна производитель - Япония. Данная модель имеет следующие технические характеристики: разрешение 960х540 Px, горизонтальный угол обзора 23 градуса, масса 88 г, емкость аккумулятора 2720 мАч; ее стоимость на рынке составляет 47,9 тыс. руб. [4].
Планируемый объем инвестиций, требуемых для реализации мероприятий - 1, 721 млн. руб., по 860,5 тыс. руб. на каждое. Инвестиции включают затраты на разработку специализированного программного обеспечения, закупку AR-устройств и их доставку, а также обучение персонала. Годовой экономический эффект представляет собой экономию фонда заработной платы от высвобождения персонала. При горизонте планирования от 1 до 3 лет в зависимости от мероприятия, и ставке дисконтирования 17% (рассчитана кумулятивным методом), срок окупаемости по первому мероприятию - сборка и монтаж готовых изделий, составляет 1 год. Срок окупаемости по второму мероприятию - ремонт оборудования, составляет 2 года. Рассчитанные значения показателей говорят об экономической эффективности и целесообразности реализации мероприятий.
Потенциальные эффекты от внедрения AR-технологии на производстве:
- быстрая окупаемость вложений;
- повышение производительности труда на 34%;
- снижение ошибок по вине технического персонала на 5-10%
- снижение времени простоя оборудования и увеличение скорости реакции сервисной бригады на внеплановые отказы оборудования от 2 до 10 раз;
- снижение зависимости от квалифицированных кадров;
- снижение командировочных расходов на 15-20% [5].
Сегодня бизнес начинает понимать пользу от внедрения AR-технологии для решения различных задач, и ее применение уже далеко за рамками сферы развлечений. По оценке аналитической компании Digi-Capital, рынок дополненной реальности к 2020 году должен будет достичь объема в 90 млрд. долларов.
Библиографические ссылки
1. Индустрия 4.0: что такое четвертая промышленная революция? Новостной портал Hinews. ru [Электронный ресурс]. URL: https://yandex.ru/turbo?text=https%3A%2F%2Fhi-news.ru%2Fbusiness-analitics%2Findustriya-4-0/ (дата обращения: 01.04.2019).
2. Киберфизическая система [Электронный ресурс]. URL: http://www.cruer.com/max7612/ Ки-берфизическая_система/ (дата обращения: 01.04.2019).
3. Сайт АО "ОКБ Зенит" [Электронный ресурс]. URL: http://www.zenith.ru/ (дата обращения: 01.04.2019).
4. Сайт компании производителя "Epson" [Электронный ресурс]. URL: http://www.epson.ru/catalog/moverio/epson-moverio-bt-200/ (дата обращения: 02.04.2019).
5. Сайт компании "Itorium MR" [Электронный ресурс]. URL: http://itorum-mr.ru/ (дата обращения: 07.04.2019).
© Старостина В. А., Воробьёв В. В., Юрковская Г. И., 2019
