Цифровые двойники в промышленности

Промышленные аватары – пожалуй, самый сложный в разработке вид цифровых двойников. 3D-модели производственных машин требуют стопроцентной точности. Зато при качественном выполнении они помогают не только минимизировать издержки на проектирование и обучение, но и сохранить жизни. 

Что такое промышленный аватар?

Казалось бы, промышленное производство крайне далеко от всего виртуального. Зачем рабочим в цеху VR-очки? И тем не менее технология виртуальной реальности — в частности, цифровых двойников — может повысить эффективность и уменьшить риск травм почти на любом предприятии. 

Цифровой двойник, или аватар, — это 3D-модель механизма, человека или помещения. С помощью очков виртуальной реальности такие модели можно осматривать со всех сторон и даже взаимодействовать с ними. Мы уже писали об аватарах в медицине, играх, продажах обучении и в сфере мероприятий. Например, симулятор погрузчика от NomixVR позволяет освоить сложные операции перемещения и складирования грузов. 

Промышленные  VR-аватары — это прежде всего модели машин: станков, двигателей и целых производственных линий. При этом по сравнению, скажем, с играми здесь крайне важна точность: расположение каждой кнопки должно быть точно таким же, как на реальном механизме. Причина в том, что цена ошибки на производстве бывает очень высока. 

Сферы использования двойников на производстве

1. Обучение. Тренинги с использованием  VR-двойников можно проводить в группах любого размера, не отрывая от производства опытных бригадиров. Также решается проблема простоя оборудования и затрат расходных материалов. Кроме того, участники лучше усваивают материал. 
2. Безопасность. С помощью VR можно создать симуляции производственного процесса и идентифицировать потенциально опасные ситуации или этапы сборки. Кроме того, можно проверить, насколько хорошо рабочие выполняют технику безопасности и кому из них можно доверить наиболее ответственные операции. Внедрение такой системы на заводах Ford Motors позволило снизить количество травм на 70%. 
3. Проектирование. Традиционная схема разработки нового оборудования предполагает вначале CAD-модель, а затем физический прототип. Зачастую приходится изготовить много прототипов, чтобы исправить ошибки: это долгий и затратный процесс. Зато  VR-двойник, созданный на основе  CAD-модели, можно редактировать в реальном времени, причем инженеры могут находиться в разных точках мира. Более того: сами инженеры могут присутствовать в виде цифровых аватаров!
4. Ремонт и обслуживание. Современное промышленное оборудование слишком сложно, чтобы его могли осматривать и чинить обычные сотрудники. Приходится платить за выезд эксперта из компании-производителя, которого к тому же нужно ждать по нескольку дней. А вот если объединить цифрового двойника машины и видеостриминг, то эксперт сможет дистанционно объяснить и показать, как ее починить.

Процесс создания аватаров в промышленности

Как мы уже упоминали, точность — необходимое условие при разработке аватаров на производстве. 3D-модель создается на основе CAD-чертежей,  а также фотографий и видео, которые инженеры VR-студии снимают на объекте. 

Сложность таким проектам добавляет еще и то, что аватар должен быть полностью интерактивным. Каждый поворот рычага или нажатие кнопки должно производить такой же эффект, как и в реальной машине. Необходимо воспроизвести и последствия ошибки: поломку, задымление, звуковой сигнал, пожар и так далее. 

Процесс работы над промышленным 3D-двойником может занять месяцы. Это тот случай, когда нельзя торопиться и экономить каждый рубль: ведь любая ошибка в дизайне модели может привести к ошибкам в использовании и даже травмам.

Четыре примера качественного внедрения двойников

Обучение: тренинг для операторов электросетей, GE Grid Solutions

Участники тренинга учатся ремонтировать электросети, перемещая массивное оборудование с помощью подъемного крана – все это в виртуальном пространстве. Тренинг, для которого раньше требовалась неделя и команда из 6 преподавателей, теперь занимает всего 20 минут. 

Презентация: VR-конфигуратор автомобилей, NomixVR

3D-модели автомобилей премиум-класса позволяют “на лету” менять типы колесных дисков и отделки, а также подробно рассмотреть машину изнутри. 

Дизайн: автономный электромобиль, Faraday Future

С помощью VR и AR стартапу-разработчику электромобилей удалось построить свой первый концепт-кар FFZERO1 всего з 18 месяцев. 

Студия NomixVR создает виртуальных двойников оборудования любой сложности и для всех сегментов производства.  Если вас заинтересовала идея использования VR для обучения, проектирования и ремонта на вашем предприятии, напишите нам на info@nomixvr.ru.