¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

18 окт€бр€ 2018

“ехнологи€ дополненной реальности Ц современный способ решени€ задач инжиниринга и эксплуатации промышленных объектов

ѕавел  ононов, ≈катерина Ћушина

 ононов Ћушина

ѕавел  ононов Ч главный инженер проектов отдела интеграционных решений ƒивизиона инженерных моделей √  ЂЌ≈ќЋјЌ“ї
≈катерина Ћушина Ч руководитель сектора маркетинговых коммуникаций √  ЂЌ≈ќЋјЌ“ї

—егодн€ технологии дополненной и виртуальной реальности активно развиваютс€ и охватывают все большее количество областей применени€. » если в случае с виртуальной реальностью происходит полное погружение в созданный мир, то дополненна€ реальность (англ. augmented reality, AR Ч Ђрасширенна€ реальностьї) Ц это технологи€, позвол€юща€ дополнить окружающую нас действительность новой информацией. Ётот эффект может быть полезен как дл€ частного потреблени€, так и дл€ использовани€ на промышленном рынке.

 рупнейшие мировые бренды, такие как IKEA, Microsoft, Lowe, Volvo и многие другие не только экспериментируют с дополненной реальностью, но и выполн€ют промышленное внедрение этой технологии, предлага€ клиентам новый сервис. Ќе бо€тс€ экспериментов и передовые российские компании из системообразующих отраслей экономики, повыша€ качество решени€ производственных процессов.

¬ данной статье речь пойдет об использовании очков дополненной реальности Microsoft HoloLens дл€ решени€ прикладных задач на различных стади€х жизненного цикла объектов промышленного и гражданского строительства.

 ак работают очки дополненной реальности Microsoft HoloLens?

»сточник: www.windowsten.ru/obzor-microsoft-hololens-12391

Microsoft Hololens Ц это компактный компьютер в виде шлема, который пользователь надевает на голову. ”стройство полностью автономное, то есть не прив€зано к сторонним гаджетам (смартфону, ноутбуку, камере и т. д.) и работает под управлением операционной системы Windows 10 без какого-либо проводного подключени€.

”стройство построено на основе собственного уникального процессора Holographic Processing Unit (HPU), имеет встроенную акустическую систему, камеру, видеоускоритель и сенсоры.

HoloLens оборудован двум€ камерами, аналогичными тем, которые используютс€ в Microsoft Kinect: одна работает в обычном спектре, друга€ Ц в инфракрасном. ќни считывают и анализируют окружающее пространство. Ёто Ц база устройства.

√олографи€ обрабатываетс€ посредством API и выводитс€ на экран из полупрозрачного стекла, которое не мешает воспринимать насто€щий мир. “акое взаимодействие и создает эффект дополненной реальности. HoloLens распознает жесты и следит за тем, куда смотрит человек. ¬ зависимости от направлени€ взгл€да измен€етс€ положение голограмм на экране. ѕомимо этого, устройство полностью совместимо с Microsoft Cortana, поэтому поддерживает управление голосом.

“ехнологи€ дополненной реальности

–ис. 1. ќчки дополненной реальности Microsoft HoloLens и работа с ними при помощи характерных жестов

”правление цифровым активом в очках дополненной реальности

Ќа текущий момент в отрасли промышленного и гражданского строительства активно используютс€ и развиваютс€ технологии информационного моделировани€ (BIM/»ћ), позвол€ющие эффективно управл€ть объектом на всех стади€х его жизненного цикла (∆÷): от проектировани€ до вывода из эксплуатации. ѕрименение инновационных технологий дополненной реальности значительно расшир€ет возможности BIM-инструментари€ и обеспечивает принципиально новое качество решени€ производственных задач. ѕри этом синергетический эффект достигаетс€ за счет интеграции не только с виртуальной 3D моделью объекта, но и с полноценным Ђцифровым активомї.  олоссальный разрыв в этих пон€ти€х и определ€ет технологическую глубину и практическое значение достижени€.

ѕод виртуальной 3D моделью объекта подразумеваетс€ трехмерное изображение объекта, не несущее в себе никакой инженерной информации, только графическа€ часть. ¬ то врем€ как цифровой актив Ц это информационна€ модель, погруженна€ в систему управлени€ инженерными данными (—”»ƒ). “ака€ »ћ содержит все необходимые технологические атрибуты с прив€зкой к многомерной структуре объекта. ѕри этом актуализаци€ модели и данных в ней, с учетом авторского и технического надзора на стадии строительства и реконструкции/модернизации на стадии эксплуатации, происходит в —”»ƒ.

“олько в таком случае в любой момент времени и на любой стадии ∆÷ обеспечиваетс€ наличие достоверной, актуальной и полной информации об объекте реального мира, что €вл€етс€ необходимым условием прин€ти€ обоснованных и безошибочных инженерных и управленческих решений.

“ехнологи€ дополненной реальности

–ис. 2. ”правление Ќѕ« в очках дополненной реальности Microsoft HoloLens демонстрируетс€ участникам технологической выставки в рамках ‘орума ЂћЌќ√ќћ≈–Ќџ… ¬ќ–ќЌ≈∆-2017ї

Ќа практике интеграци€ технологии дополненной реальности с цифровым активом открывает исключительные возможности, поражающие не только визуальным эффектом, но и способностью достичь принципиально нового качества в решении всегда актуальных дл€ любого промышленного предпри€ти€ задач:
  •  ак преуспеть в жесткой конкурентной борьбе на рынке?
  •  ак эффективно и без лишних затрат проводить реконструкцию/модернизацию объекта?
  •  ак обеспечить безопасную эксплуатацию объекта и восстановить работоспособность оборудовани€ с минимальными потер€ми времени и денег?
  •  ак быстро и качественно выполнить монтажные и демонтажные работы?

ƒавайте разберемс€, как это реализуетс€.

AR-технологи€ как способ обеспечить себе место под солнцем дл€ производственного предпри€ти€

 огда речь заходит о высококонкурентных мировых рынках, то самые крупные игроки нашей страны (из таких отраслей, как оборонно-промышленный комплекс, атомна€ и гидроэнергетика) настроены амбициозно и заинтересованы одержать победу в борьбе как внутри, так и за пределами страны. ѕоэтому с точки зрени€ воздействи€ на будущего заказчика, которому нужен партнер на строительство промышленного или инфраструктурного объекта, важен комплексный подход, что позволит за€вить о себе не только как о компетентном и опытном исполнителе, но и как о современной, инновационной инжиниринговой компании, думающей стратегически в рамках потребностей заказчика. ¬ совокупности и в конечном счете это повли€ет на прин€тие положительного решени€ в пользу такого исполнител€.

¬заимодействие с заказчиком начинаетс€ с презентации будущего проекта, где ключевую роль играет непосредственно макет объекта строительства. –аньше макеты изготавливались физически как уменьшенна€ копи€ объекта с прилегающей к нему территорией (см. рис. 3). ѕон€тно, что с таким макетом ничего нельз€ сделать и его невозможно использовать в дальнейшем в рамках реализации проекта.

“ехнологи€ дополненной реальности

–ис. 3. ћакет объекта строительства на примере Ќижне-Ѕурейской √Ё— (ѕјќ Ђ–ус√идрої)

—егодн€ все чаще в качестве макета используетс€ 3D модель объекта с прив€зкой к генплану (см. рис. 4), котора€ обладает несравненно большими возможност€ми: от нагл€дной визуализации объекта в виде 3D модели до демонстрации внутреннего содержани€ нужной детализации любого производственного помещени€ на объекте.  роме того, в будущем така€ 3D модель будет использоватьс€ на последующих стади€х ∆÷: при сдаче проекта строительства и на этапе эксплуатации. “о есть заказчик может развить ее в полноценный цифровой актив, а исполнитель поможет ему в этом, возместив таким образом свои затраты, в том числе на создание электронного макета.
“ехнологи€ дополненной реальности

–ис. 4. 3D модель Ћенинградской јЁ— с прив€зкой к генплану

“еперь представьте, что будущий объект предстает перед вашими глазами не с экранов монитора, а буквально парит в любой точке реального пространства (например, над столом переговоров в зале дл€ совещаний) как 3D модель, отображаема€ в виде голограммы (см. видео ниже). ѕри этом по€вл€етс€ возможность самосто€тельного знакомства с объектом и всей его инженерной инфраструктурой, дл€ чего совершенно не об€зательно, например, быть экспертом в области информационного моделировани€. ¬се происходит мгновенно на уровне интуиции и пальцев рук: приблизил/удалил Ц выделил элемент на 3D модели Ц просмотрел информацию в технологическом паспорте дл€ выделенного элемента.

ѕрезентаци€ ¬олжской √Ё—, спроектированной јќ Ђ»нститут √идропроектї (ѕјќ Ђ–ус√идрої) с применением информационного моделировани€, с помощью технологии дополненной реальности Microsoft HoloLens

ƒостичь столь неверо€тного эффекта и качества презентации стало возможным в очках дополненной реальности Microsoft HoloLens с помощью интеграции AR-технологии с системой управлени€ инженерными данными Ќ≈ќ—»Ќ“≈«, а также реализации режима группового взаимодействи€, что позвол€ет группе людей, использующих очки, видеть одинаковую голограмму объекта, а одному из них непосредственно работать с ней. “ака€ голографическа€ модель, интегрированна€ с —”»ƒ, впоследствии получит применение дл€ эффективного решени€ различных прикладных задач: внесени€ изменений в проектную модель на основе результатов строительства; проведени€ реконструкции/модернизации объекта; организации сервисного обслуживани€ оборудовани€; планировани€ демонтажных работ. “о есть заказчик будет впечатлен не только здесь и сейчас, но и получит современные инструменты, применение которых повысит качество строительства и эксплуатации объекта в будущем.

ќчки дополненной реальности Microsoft HoloLens + —”»ƒ Ќ≈ќ—»Ќ“≈« = качественна€ реконструкци€ и модернизаци€ объекта капитального строительства

¬озможности использовани€ AR-технологии дополненной реальности при реализации процессов реконструкции и модернизации отлично демонстрирует следующий видеоролик, где в качестве примера приведен объект городской транспортной инфраструктуры Ц станци€ метро Ђѕ€тницкое шоссеї, информационна€ 3D модель которой загружена в —”»ƒ Ќ≈ќ—»Ќ“≈«.

ѕрименение очков дополненной реальности дл€ реализации проекта реконструкции и модернизации на примере объекта городской транспортной инфраструктуры Ц станции метро Ђѕ€тницкое шоссеї

—пециалист, ответственный за концептуальное проектирование решени€ в очках дополненной реальности, прибывает на объект капитального строительства дл€ формировани€ варианта модернизации и дальнейшего выпуска исполнительной документации. Ќа месте он размещает виртуальные элементы оборудовани€ и интерьера вестибюл€ станции метро из каталога семейств Autodesk Revit, в котором разработана 3D модель Ђкак спроектированої, дополн€€ реальный объект. ƒанные из очков дополненной реальности автоматически импортируютс€ в 3D —јѕ– (в данном случае Ц Autodesk Revit) или в —”»ƒ (в данном случае Ц Ќ≈ќ—»Ќ“≈«).

ѕосле того как все объекты размещены, инженер-проектировщик с помощью голосовой команды сохран€ет результаты своей работы. ѕолученные данные импортируютс€ проектировщиками, ответственными за выпуск рабочей документации, в —јѕ–. ѕри необходимости проектировщик может изменить положение элементов с учетом технологических ограничений и в соответствии с нормами и правилами проектировани€, после чего выпускаетс€ рабоча€ документаци€. “аким образом, трехмерна€ модель дополн€етс€ результатами концептуального проектировани€.

–абоча€ документаци€ вместе с обновленной информационной моделью публикуетс€ в систему управлени€ инженерными данными, что позвол€ет создать исполнительную информационную модель Ђкак построеної дл€ последующей передачи на этап эксплуатации.

“акой метод выполнени€ проекта по реконструкции или модернизации объекта позвол€ет оптимально и быстро провести виртуальную верификацию проектных решений пр€мо на месте и избежать инженерных ошибок, устранение которых в реальности могло бы привести к незапланированным затратам.

Ёффективна€ организаци€ технического обслуживани€ и ремонта оборудовани€ в очках дополненной реальности

ѕрименение технологии дополненной реальности повышает стабильность и безопасность процессов эксплуатации предпри€ти€.  ак это работает?

ѕредположим, на объекте вышло из стро€ какое-то оборудование, и инженеру по сервисному обслуживанию и ремонту оборудовани€ необходимо максимально оперативно определить и устранить причины неисправности дл€ восстановлени€ его работоспособности. ƒл€ снижени€ вли€ни€ человеческого фактора и обеспечени€ четкого следовани€ регламенту ремонтов очки дополненной реальности могут служить в качестве своеобразной портативной базы знаний об объекте с подгружаемой информацией из —”»ƒ и других специализированных эксплуатационных систем (в частности из “ќи–).

Ќадев очки Microsoft HoloLens, инженер подходит к реальному оборудованию на объекте и диагностирует неисправность. ƒалее необходимо пон€ть, какова же причина такой неисправности и как ее устранить: в каком пор€дке и какие действи€ выполнить без вли€ни€ на безопасность функционировани€ объекта в целом и без угрозы жизни человеку. ƒл€ этого инженер работает с моделью оборудовани€ в AR-очках, то есть выбирает из виртуального меню (дополненной информации к реальному объекту) соответствующий пункт (в данном случае Ц “ехническое обслуживание и ремонт) с указанием продиагностированной неисправности из перечн€ часто встречающихс€. ¬ зависимости от неисправности ему будет необходимо выполнить анимированную пошаговую инструкцию по вы€влению и устранению причины неисправности.

јнимированна€ инструкци€ визуально подсказывает специалисту, о каком элементе оборудовани€ идет речь, указыва€ на него красной стрелкой в очках дополненной реальности. —ледующий шаг в виртуальной инструкции возможно выполнить только в том случае, если инженер реально выполнил предыдущее действие. “аким способом обеспечиваетс€ своего рода контроль за надлежащим исполнением инструкции специалистом по сервисному обслуживанию и ремонту оборудовани€.

”странив неисправность и восстановив работу оборудовани€, инженер ставит соответствующую отметку на модели с применением очков дополненной реальности (например, ѕричина неисправности устранена), котора€ получит автоматическое отражение в —”»ƒ и в “ќи– системе. “аким образом, весь процесс сервисного обслуживани€ реализуетс€ на месте, что обеспечивает его оперативность и высокое качество.

ќбеспечение нового качества монтажных и демонтажных работ с помощью очков дополненной реальности

ћонтаж/демонтаж крупногабаритного технологического оборудовани€, расположенного в ограниченном производственном помещении, Ц это типова€ и регул€рна€ задача на производственных предпри€ти€х, которую необходимо выполн€ть быстро и качественно. — по€влением технологии дополненной реальности стало возможным грамотно спланировать процесс монтажа/демонтажа как с точки зрени€ сроков реализации, так и с точки зрени€ разработки технологии.

ƒл€ примера зададим ситуацию и продемонстрируем решение задачи на практике. Ќеобходимо произвести демонтаж гидротурбины диаметром 10 метров на демонтажной площадке площадью 20 м х 20 м. ¬озникает вопрос, где размещать элементы оборудовани€ (например крышку, лопатки и т. д.), чтобы вписатьс€ в геометрию ограниченного пространства, выделенного под демонтаж.

Ќадев очки Microsoft HoloLens, специалист по демонтажу может работать с дополненной моделью гидротурбины и виртуально прорабатывать различные сценарии позиционировани€ ее элементов на площадке до тех пор, пока не получит нужный результат.  роме того, сразу же будет учитыватьс€ вс€ инженерна€ информаци€ по оборудованию, подгружаема€ из —”»ƒ Ќ≈ќ—»Ќ“≈«, что вли€ет не только на оперативное прин€тие инженерных решений, но и на обеспечение безопасного производства работ в реальности.

ѕрименение очков дополненной реальности Microsoft HoloLens дл€ грамотного планировани€ процесса демонтажа на примере гидроагрегата ¬олжской √Ё—, спроектированной јќ Ђ»нститут √идропроектї (ѕјќ Ђ–ус√идрої)

«аключение

¬ данной статье были продемонстрированы практические кейсы применени€ технологии дополненной реальности в отрасли промышленного и гражданского строительства в интеграции с относительно более развитыми технологи€ми информационного моделировани€.  ейсы доказывают, что така€ интеграци€ создает мощный синергетический эффект, и очки дополненной реальности станов€тс€ очень ценным рабочим инструментом на предпри€тии, применение которого повышает качество решени€ различных производственных задач.

—корость развити€ AR-технологии, а также глубина ее проникновени€ в реальные потребности предпри€тий, несомненно, будет интенсивно расти в ближайшие п€ть-дес€ть лет. ѕоэтому те компании, которые начнут освоение технологии дополненной реальности уже сейчас, создадут нужный темп ее развити€ у себ€ дл€ решени€ своих прикладных задач и, в конечном счете, обеспечат себе значительное конкурентное преимущество.



¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ќбзор новостей:  ќкт€брь

ƒавид Ћевин:

ѕроводишь —јѕ–-форум Ц следовательно существуешь

  • ANSYS: партнЄрство с PTC?
  • јнастаси€ ћорозова жжЄт
  • Ёрик де  ейзер: BricsCAD теперь не клон, а циклон
  • јлександр √оликов: дл€ нашего роста нет никаких ограничений
  • ћаксим Ѕогданов: BIM уверенно мчитс€ по рельсам –ос“»ћ
  • —ергей  ураксин отвечает на вопрос ребром
  • √лава DS SOLIDWORKS: строительству нужен не BIM, а 3DEXPERIENCE
  • NVIDIA: очередной суперкомпьютер с возможност€ми »»

¬се номера       

ѕодписатьс€ на рассылку isicad

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: ѕользователь Ц далеко не единственный источник истины дл€ вендора
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

„то нового в SOLIDWORKS 2019 — ћайкл јлба (12 окт€бр€ 2018)
isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2018 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.