Станок с дополненной реальностью

Специалисты «Стана» разработали это решение совместно с компанией Rubius, специализирующейся на цифровизации промышленности. С помощью новой платформы можно быстро перевести производство на самые передовые стандарты, сокращая издержки и оптимизируя работу оборудования и персонала. Уникальность решения заключается в широкой поддержке мобильных устройств: от AR-очков (AR — дополненная реальность) до планшетных компьютеров и смартфонов, а также в адаптации платформы к станкостроительной отрасли и готовности системы «из коробки» работать с наиболее востребованными моделями станков производства «Стана».

«Мы планируем расширять нашу линейку цифровых решений, — рассказал “Стимулу” генеральный директор ООО “Стан” Денис Полевщиков, — дополнять их за счет новых решений на базе искусственного интеллекта, Big Data и прочих технологий, позволяющих максимизировать результаты производства. Наша цель — создать полноценную экосистему, которая “закроет” весь спектр вопросов заказчика и выведет сервис на качественно новый уровень».

Платформа «СтAR» представляет собой программно-аппаратный комплекс, в него входят средства отображения в виде AR-очков или мобильных устройств, а также ПО для создания контента и управления им, доступа к библиотеке готовых 3D-моделей станков. Благодаря этому решению даже пользователи, не имеющие навыков программирования, могут самостоятельно создавать и запускать интерактивные цифровые инструкции по эксплуатации, обслуживанию и ремонту промышленного оборудования. Этот же функционал можно использовать для создания виртуальных тренажеров, которые позволяют освоить работу со сложной техникой, оборудованием и технологическими процессами.

«Бизнес-модель “станок как сервис” — наш новый подход, сформулированный в рамках программы развития компании, разработанной нами совместно с ООО “РТ-Капитал”, — пояснил Денис Полевщиков. — Мы отходим от привычной всем продажи оборудования и начинаем рассматривать станок как услугу. Цель “Стана” в том, чтобы клиенты работали с компанией, получая передовой опыт как в области применения нового оборудования, так и в обслуживании, организации обучения сотрудников и так далее. Наше решение — часть нового видения, оно позволяет решить вопрос цифровизации первого производственного звена — металлозаготовки под стандарты Индустрии 4.0. Но это лишь начало: мы планируем и дальше расширять наши ИТ-компетенции, оставаясь при этом производителем высококлассных станков».

По словам генерального директора ООО «РТ-Капитал» Кирилла Федорова, один сеанс оперативной связи через платформу «СтAR» помогает заказчику экономить от ста тысяч до миллиона рублей. Это сокращение затрат на командировки и оперативное возобновление работы оборудования. Позитивный эффект от такого подхода особенно проявляется в условиях карантина или когда речь заходит о клиентах в других странах, о техническом обслуживании территориально удаленного предприятия.

Локомотив революции

Индустрия 4.0 — новая промышленная революция и тотальный пересмотр сложившихся на производствах практик с учетом прорывов в информационных технологиях. Ее отличительные черты — управление всеми процессами в реальном времени, киберфизические системы, широкое использование цифровых двойников, искусственный интеллект, максимальная автоматизация и «законнекченность».

«Если говорить условно, — рассказал “Стимулу” Кирилл Федоров, — то мир идет по пути создания умных производств, способных предвосхищать наши потребности и адаптироваться к любым вызовам: от экономических до социальных. Образ человека за станком как рабочего с грязными руками ушел в прошлое уже давно, но сейчас он меняется еще более радикально. В ближайшем будущем (в том числе благодаря данным разработкам) мы увидим рабочего в очках дополненной реальности, умеющего обращаться со специальным AR-софтом и способного решить любую стоящую перед ним задачу. По сути, Индустрия 4.0 повлечет за собой и кадровую революцию, которая не только значительно повысит квалификацию сотрудников, но и улучшит имидж этой профессии».

Компания рассматривает представленную платформу в качестве локомотива нового подхода. В перспективе «Стан» планирует вывести на рынок и комплекс предиктивной аналитики, и новые решения по взаимодействию со станками и организации работы цехов, и многое другое. «Наша цель, — говорит Денис Полевщиков, — создать полноценную “станочную” цифровую экосистему, на базе которой любой производитель сможет получить максимум от имеющегося в его распоряжении оборудования. Экономия в этом случае достигается как за счет кратного снижения простоев и повышения качества продукции, так и за счет качественного сервиса, сокращения сроков обучения новых сотрудников».

Стать первопроходцами

«За рубежом AR-решения только начинают внедряться, — рассказывает Денис Полевщиков. — В этом и заключается основной принцип нового подхода “Стана”: мы не следуем за трендами, а задаем их вместе со всей индустрией. Сейчас нельзя выделить условного лидера в промышленном AR, и поэтому у нас есть все возможности войти в число первопроходцев, задав новые стандарты всему станкостроению».

Удаленные помощники с успехом используются в различных отраслях. Так, компания Henkel внедрила технологию удаленного помощника для экспертной поддержки и улучшения взаимодействия между командами тридцати фабрик. Сотрудники используют систему для обмена знаниями и помощи в настройке оборудования. С этой же целью технологию удаленной помощи начала использовать и Toyota. Дополненная реальность существенно упростила процесс обслуживания производственных линий, кратно уменьшив затраты на командировки, время ремонта и установки производственной линии.

Еще один пример связан с работой оператора связи Vodafone Group, который внедрил удаленного помощника для оперативной поддержки своих клиентов. Решение повысило уровень клиентского сервиса: на 12% вырос показатель FCR (First Call Resolution, решение вопроса клиента с первого обращения), и на 68% выросла удовлетворенность клиентов.

Цифровые инструкции внедрены в компаниях Boeing, GE Aviation, GE Healthcare, GE Renewable Energy и других. GE Aviation использует AR-очки с подробными интерактивными инструкциями по сборке двигателей — количество ошибок при сборке сократилось до нуля, а механическая эффективность возросла на 8‒12%.

Эффект присутствия

На первом этапе на базе «СтAR» реализованы виртуальный помощник по удаленному ремонту и обслуживанию станков с числовым программным управлением (ЧПУ) с интерактивным руководством по эксплуатации промышленного оборудования, а также помощник в обучении сотрудников.

Так, при проведении ремонтных работ оператор, надевая очки, видит ключевые показатели станка: состояние рабочих органов и информацию по часам наработки шпинделя. Очки подключаются к системе автоматически, благодаря чему оператор моментально получает доступ к их функционалу. Такая же скорость доступа к платформе отмечается и при использовании смартфона или планшета — с той разницей, что вывод интерфейса платформы на экран происходит не автоматически, а при наведении камеры на QR-код. Все данные поступают с системы ЧПУ станка, они визуализируются и в соответствии с показателями система определяет возможные проблемы.

Оператору предлагается ответить на ряд уточняющих вопросов, и в результате он получает подсказки: в интерфейсе очков система визуально выделяет необходимый кабель, элемент управления станком или дверцу, с которыми необходимо взаимодействовать. Таким образом оператор получает возможность иметь перед глазами фактически пошаговую инструкцию по процедуре обслуживания или мелкого ремонта, что позволяет исключить риски выполнения неверной операции и нанесения вреда оборудованию. Сначала в системе будут записаны сценарии для замены ключевых узлов (шарико-винтовая передача, фильтры СОЖ, стекло двери, трубка пневматики, трубка гидравлики и т. д.), в перспективе этот список будет расширен.

В случае, когда оператор станка сталкивается со сложными ситуациями, требующими компетенций внешнего эксперта, в интерфейсе AR-очков предусмотрена функция оперативной связи со специалистом сервисного центра «Стана», доступная по одному клику. Специалист в сервисном центре, находясь при этом за сотни и тысячи километров, видит на своем мониторе то же самое, что и оператор в очках или на телефоне, и может в реальном времени консультировать его, проводя по всем этапам работы. Плюс технологии в том, что вместо устных объяснений она позволяет специалисту в сервисном центре наглядно, посредством выделения нужной области или элемента управления станком, показать оператору, что именно нужно делать. В интерфейсе очков указатель на конкретный элемент закреплен, и оператор, даже меняя местоположение, будет избавлен от риска выполнить неверное действие.

Бездна преимуществ и возможностей

«Если говорить о цифрах, — поясняет Денис Полевщиков, — то использование нашего AR-решения позволяет на 34 процента снизить затраты на обслуживание и ремонт станков и на 87 процентов сократить количество ошибок персонала. Кроме того, решение на 50‒70 процентов снижает необходимость присутствия специалиста компании на территории заказчика. Объясняются эти цифры просто: “СтAR” позволит исключить человеческий фактор практически полностью. Одно дело — пытаться производить мелкий ремонт, выполняя команды по телефону, а другое — видеть перед собой (в дополненной реальности) прямой указатель на ручку или элемент управления станка, с которыми нужно взаимодействовать. Более того, если речь идет о вызове специалиста, то порой он добирается до места целую неделю, в то время как с нашим решением человек за станком сможет просто связаться с ним и стать его “руками”, выполняя все, что он скажет. По телефону этого добиться невозможно, видеосвязь тоже лишь полумера».

Особую актуальность технология приобретает в чрезвычайных ситуациях, например при пандемии, когда свобода передвижения между регионами страны ограничена и время простоя станка из-за мелкой поломки может вырасти в разы. Кроме того, разработка существенно повысит экспортный потенциал «Стана»: AR-решение позволит минимизировать время оказания сервисных услуг на территории иностранных государств и избавит компанию от необходимости обустройства локальных офисов с большим штатом. В случае, когда сторона заказчика обладает квалифицированными и опытными кадрами, AR-решение может быть использовано и для проведения пусконаладочных работ, что значительно сэкономит время ввода оборудования в строй.

Кроме того, «Стан» на новой платформе предложил новые стандарты рабочего места будущего, использующего не только физическое, но и виртуальное пространство, что позволяет заранее подготовить кадры к работе по стандартам Индустрии 4.0. В режиме обучения оператор сможет пройти все этапы обслуживания станка в виртуальной среде. В дополненной реальности он увидит указания по включению станка, подсказки, какие параметры следует проверить перед началом работы. Информация о том, на какой элемент обратить внимание, выделяется в AR-среде точно так же, как и при ремонте.

Применение дополненной реальности открывает возможность проводить обучение на реальном станке, взаимодействуя с реальными элементами: разница в этом случае лишь в том, что работа оборудования будет происходить в AR. Возможен и вариант с обучением в виртуальной реальности (VR) — для обучения сотрудника не нужен станок, постигать азы работы можно практически где угодно. Если требуется обучить человека выполнению новых задач с привлечением специалиста «Стана», экономия времени при работе со средствами дополненной реальности может достигать 90% по сравнению с командировками на место.

AR-система «Стана» станет доступна клиентам в 2022 году, она будет распространяться по подписке. Итоговая цена зависит от количества станков, которые обслуживает система. Например, система на три станка с обучением и программой ремонта и AR-очками в комплекте будет стоить от 900 тысяч рублей в год. Если говорить о платформе для цифровизации станков под стандарты Индустрии 4.0, то ее коммерческие поставки в комплекте со станками «Стана» начнутся в четвертом квартале 2021 года.