Як побудувати додатки додаткової реальності для промислового йоту

Розширена реальність підприємств (AR) має додатки для широкого спектру підприємств та галузей. Маркетологи та продавці можуть використовувати AR як 3D-інструмент електронної комерції для моделювання продуктів для клієнтів у реальному просторі. Хірурги можуть носити окуляри AR для отримання даних про пацієнтів та накладених діаграм на головному дисплеї, тримаючи руки вільними під час процедур. Але для підприємств з важкими виробничими операціями, найбільший випадок використання AR змінюється в промисловому Інтернеті речей (IoT).

Польові працівники та технічні працівники на заводських поверхах можуть застосовувати 3D-моделювання AR у поєднанні з даними в реальному часі від датчиків IoT різними способами. Використовуючи додаток AR на смартфонах, планшетах або гарнітурах підприємств AR, працівники можуть відслідковувати підключені пристрої на предмет проблем та виконувати планове технічне обслуговування набагато простіше, ніж перевіряти машини, які іноді можуть бути важкими або небезпечними. Гарнітури AR, такі як Google Glass Enterprise та Microsoft HoloLens, також можуть відображати занурювальні, покрокові онлайн-навчання та навчальні посібники зі складання та експлуатації машин, які в іншому випадку потребують читання точних технічних посібників та інструкцій. Для інженерів, керівників заводів або тих, хто працює зі складною технікою - будь то автомобільна збірна лінія, масляні та газові трубопроводи чи реактивний двигун - підприємство AR переосмислює, як промислові робітники виконують свою роботу.

Найважливішим завданням для бізнесу є створення досвіду AR, щоб відповідати унікальним потребам своїх працівників та промисловим пристроям IoT, з якими вони працюють щодня. Підприємство програмного забезпечення PTC має багатий досвід роботи на цьому фронті. PTC володіє як Vuforia, популярною платформою для розробки AR, яка раніше була власником Qualcomm, так і провідною платформою для розробки IoT ThingWorx.

PTC витратив останні кілька років на розробку та інтеграцію двох платформ у цілий ряд інструментів, які складають цілісний конвеєр AR IoT. Рішення повністю настроюється залежно від потреб компанії в апаратному, програмному забезпеченні та хмарній інфраструктурі. PCMag зустрівся з Майком Кемпбеллом, виконавчим віце-президентом платформи ThingWorx в PTC, щоб розібратися в тому, як ThingWorx і Vuforia працюють разом. Кемпбелл пояснив, як підприємства можуть включати всі наявні дані та пристрої в додатки AR. Він також продемонстрував, як нещодавно компанія ThingWorx Studio розробила можливості розвитку AR Vuforia за допомогою інструментів 3D моделювання для промислового IoT.

• 1 Доведення AR до IoT

  У нещодавно запущеній ThingWorx 8, найновішій версії індустріальної платформи IoT PTC, компанія принесла більше можливостей розробки програм AR Vuforia безпосередньо в ThingWorx. Через безкоштовну пробну програму ThingWorx Studio PTC надала більш ніж 2000 компаніям-учасникам доступ до рідного середовища створення авторських та видавничих матеріалів AR в ThingWorx. Компанії, що займаються пілотними можливостями, включають виробників автомобілів, таких як Tesla, Toyota та Volkswagen, виробників важкої техніки, включаючи Caterpillar та John Deere, технічних та консалтингових гігантів, і навіть NASA та армії США.

  
  "Це можливість, яку кожен зможе використати", - сказав Кемпбел PTC. "Ми це робимо прямо в Thingworx Studio. Отже, якщо ви створюєте AR-експерименти для штативів, ви можете створити ціль для штатива, яка буде схожа на вигляд дротяного кадру, а потім створити все, що завгодно, проти цього. Перетягніть і, бум, у вас AR ".

• 2 Гнучкість даних

  Thingworx Studio розроблений спеціально для AR, але дозволяє підприємствам повторно використовувати існуючі тривимірні активи, що дозволяє легко підключити всю існуючу техніку своєї фабрики до екосистеми IoT. Платформа також може обробляти наявні хмарні джерела даних та зберігати вбудовані хмарні IoT інтеграції за допомогою Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure та GE Predix.

  "Кожна машина і деталь на заводі були модельовані в САПР до її виготовлення. Ми можемо взяти цей САПР і повторно призначити каталоги компонентів клієнта. Будь-які 3D-дані, незалежно від того, звідки вони беруться, ми можемо повторно використовувати", - сказав Кемпбелл.

  
  "Ми також можемо спростити отримання даних з усіх контролерів, датчиків і шлюзів. Кожна машина має свої протоколи та мови, тому ми придбали та інтегровану технологію, яка дозволяє нам спілкуватися з усіма цими машинами. Ми підтримуємо більше ніж 150 різних протоколів, які використовуються тисячами машин, тому ми можемо піти на завод і почати отримувати дані про Thingworx менш ніж за годину. У нас є пристрій, схожий на маленьку металеву шайбу з хокею, яку можна наклеїти на машину, і він починає передавати такі дані, як вібрація, температура тощо, прямо в ThingWorx. "



3 Покрокові інструкції

Керовані інструкції AR щодо складання та розбирання, огляду та обслуговування складних систем є основним додатком для промислового IoT. Це також завдання, яке може стати повторюваним та стандартизованим. У ThingWorx 8 PTC також випустив три заздалегідь вбудовані додатки - радник ThingWorx Controls Advisor, ThingWorx Asvis Advisor і ThingWorx Production Advisor - для типових виробничих завдань, таких як віддалений моніторинг активів та управління продуктивністю в режимі реального часу.


Кемпбелл пояснив, як створювати повторювані покрокові інструкції, дотримуючись унікальної механіки будь-якої машини. Він також заявив, що ThingWorx працює над впровадженням відстеження на основі САПР протягом наступних кількох місяців, щоб усунути необхідність розміщення фізичних маркерів перед об'єктивом AR для закріплення моделі.


"Ми можемо повторно використовувати покрокові інструкції, що містять дані IoT, і зробити їх доступними через хмару, з інструментами, які трохи схожі на анімацію PowerPoint", - сказав Кемпбелл. "Захопіть щось, перетягніть його до потрібного місця і зробіть знімок. Потім, створюючи інструкції, ви можете вказати такі речі, як" відкрутити це "за допомогою попередньо упакованої анімації, яка обертає гвинт проти годинникової стрілки і висуває його."


"Там вбудована розвідка, тому це не просто перетягування", - продовжив Кемпбелл. "Також є повага до кінематики. Отже, коли щось розробляєш, ти вказуєш, що це певний вид суглоба або повзунка, і це також буде дотримуватися. У навчальному середовищі ми приймаємо ці самі поняття - дуже багато виготовлення та інспекція - і складання речей таким чином, що вам не доведеться дивитись на схематичне, тому що ви бачите накладку перед собою: "ці три дроти потрібно підключити сюди, тут і тут".



4 Виявлення рідної аномалії

Виявлення вродженої аномалії означає аналітику в реальному часі на пристрої IoT, яка може допомогти інженеру чи інспектору виконати прогнозне обслуговування. Наприклад, додаток ThingWorx Asset Advisor, віддалено відстежує фізичні активи в режимі реального часу, щоб автоматично виявляти аномалії та запускати сповіщення для підвищення ефективності та якості.

"Отже, ви підключили свій апарат на заводській підлозі", - сказав Кемпбелл. "Що ви можете зробити, це сказати Thingworx" дізнатися, що це нормально ", тож тоді, коли щось не є нормальним, воно запускає якусь подію, спливає попередження в додатку AR або безпосередньо в одній із ваших інтегрованих бізнес-систем."



5 Створіть цифрові близнюки

Концепція вродженого виявлення аномалії також враховує ідею "цифрового близнюка" для машин на вашому заводському поверсі чи поза виробництвом. Однією з найпотужніших можливостей залучення AR в промисловий IoT є можливість створювати цифрові зображення ваших фізичних машин. Кемпбелл пояснив, як створити цифровий близнюк в студії ThingWorx, який збирає дані IoT в реальному часі для цієї машини, демонструючи 3D-модель мотоцикла.


"У мене на фабриці є фізична машина", - сказав Кемпбелл. "Те, що ThingWorx дозволяє зробити, - це створити цифровий еквівалент цього, який ви зможете потім синтезувати, аналізувати та отримувати розуміння для керування діями, або оркеструючи бізнес-системи, наприклад, починаючи дію в системі CRM, або запускаючи щось, що впливає сам продукт ".


"У ThingWorx Studio ми маємо тут ресурси, палітру посередині і властивості праворуч. Я можу розмістити 3D-модель велосипеда, а потім написати наш досвід AR проти цього", - продемонстрував він. "Я розміщую віртуальні датчики, застосовую покрокові вказівки і роблю доступними кнопки тут, щоб я міг перемикатися між 3D-переглядом та 2D-середовищем, яке ви побачили на екрані iPad. Потім, замість того, щоб показувати датчик без чисел, ми фактично прив’язуємо показане значення до даних, що виходять із ThingWorx, щоб створити цей цифровий близнюк, де ви бачите дані про акумулятор, рівень масла, тиск у шинах, температуру - і все це в режимі реального часу. "

• 6 Створення змішаної реальності

  Для розробників та творців AR-вмісту цінністю Vuforia є можливість створювати досвід для будь-якого форм-фактора. Доступна через ThingWorx Studio, платформа тепер підтримує додатки AR IoT для Android, iOS, Windows 10, Microsoft HoloLens та більш широкої екосистеми змішаної реальності Windows та інших цифрових пристроїв для окулярів, таких як окуляри AR, що пропонуються ODG та Vuzix.

  
  Кемпбелл обговорював Microsoft HoloLens, зокрема, як потужне середовище для корпоративного контенту та програм IoT, створених ThingWorx та Vuforia. Коли я натягнувся на HoloLens, щоб поглянути на себе (на фото кілька слайдів раніше), я побачив таку саму модель мотоцикла AR перед собою, із специфічними елементами управління жестами та наочними інструкціями. Кемпбелл також завантажив демонстрацію, яка дозволила мені зібрати і розділити всі компоненти в генераторі.

  
  "Ми хочемо розкрити тривимірний вміст промислового підприємства на HoloLens та всіх цих пристроях", - сказав Кемпбелл. "Подивіться на доповнені інструкції з роботи для заміни повітряного фільтра в генераторі Caterpillar. Такі види інтерактивних випадків навчання та сервісних послуг варіюються від маркетингу та продажу (як виглядає цей генератор і як він вписується на мій робочий сайт) до способу роботи. його, обслуговуйте і вперше збудуйте цей генератор. Ви можете його розібрати і поставити назад разом з краном для повітря ".

  
  "Люди в Microsoft схвильовані тим, що ми робимо, тому що у них є проблеми. У них є ці дивовижні нові пристрої, але проблема залишається отримати вміст, створений для них", - продовжував Кемпбелл. "Тому вони представили 3D Paint і все це. З точки зору PTC, це просто обладнання. Ми всі про те, щоб забезпечити програмне забезпечення та платформу для живлення цього програмного забезпечення, тому нас не цікавить, що ви хочете споживати. це на iPhone, iPad, пристрої Android, це не має значення. Ми все робимо, щоб зробити цей вміст тупо-простим ".

• 7 Складаємо все разом

  Однією з найбільших проблем з промисловим IoT є стандартизація даних у масштабах підприємства. Великим корпораціям та виробничим операціям необхідно підключити ці кінцеві точки IoT до всіх їхніх існуючих систем та створити конвеєр даних для вжиття всіх цих даних. В іншому випадку досвід AR не пов'язаний з відчутною цінністю і не може принести рентабельність інвестицій у бізнес.

  
  Для такої платформи, як ThingWorx, це означає об'єднання апаратних, програмних засобів та інтеграції даних у цілісне рішення, яке може налаштувати кожна компанія під свої потреби. Щоб промислові IoT і AR працювали разом, вам потрібні інструменти, які дозволять вирішити всю складність вручну для бізнесу.

  
  "Якщо у вас нічого немає, у нас є стек зверху вниз", - сказав Кемпбелл. "Якщо у вас вже є сенсоризовані машини, пристрій з телематикою, або ви вже отримали дані про продукт у хмарі за допомогою Azure або AWS, ми можемо допомогти вам зробити це для покращення розуміння бізнесу та конкретних випадків використання. . "

  
  "Ми виявляємо, що AR - це новий спосіб спілкування, нова мова, новий засіб спілкування", - продовжив Кемпбелл. "Ми знаємо, як створювати програми для настільних ПК, веб-додатки та мобільні додатки, але ніхто не знає, як створити додатки AR. Це зовсім новий світ. Ви повинні мати можливість швидко повторити. І витратити тисячі доларів і людина - інструмент ThingWorx Studio дозволяє швидко прокрутити цей матеріал, протестувати їх та оптимізувати їх ".