作者:孫行者
2023年伊始,我們立足于工業生產重點流程環節,盤點了2022年落地的十大典型AR工業應用案例,希望這些案例與經驗,能給AR賦能工業,甚至未來賦能更多實體產業提供豐富的觀察、參考和借鑒價值。
TOP1:電氣行業——電氣領頭羊建立AR現場生產故障知識庫,將一線工作經驗數字化為企業資產
根據Delphi Group的調查顯示,在企業中,大部分知識(42%)都是存在于員工頭腦中的隱性知識,其次是紙制文檔、電子文件等的顯性知識,只有12 %存在于知識庫中。隱性知識是指隱藏在員工頭腦中的、不易公開共享出來的那部分知識,例如經驗訣竅、深度的專業知識等,難以匯總和分享,而隱性知識是組織創新的源泉。以上數據顯示這部分知識占了企業知識的42%,由此可見,加強團隊知識管理尤為重要。
在加強團隊知識管理方面,全球電氣領頭羊企業與工業元宇宙第一AR品牌亮風臺強強聯手,構建AR現場生產故障知識庫,共同開啟了領先探索,也開拓了AR技術的新型應用方式。AR現場生產故障知識庫主要由兩方面來源的知識內容構建組成,一類是常見服務過程中產生的知識記錄,另一類是AR遠程協作過程中產生的知識沉淀。在常見服務過程中產生的知識,將會由現場工程師佩戴AR智能眼鏡,以第一視角的方式進行完整采集。在采集過程中,現場工程師還可以以語音方式添加問題或者關鍵說明標記,構建一個結構化的知識庫,方便后期應用的時候被模糊檢索和快速定位。此外,AR遠程協作過程中產生的現場知識也會被構建為知識庫內容之一,包括遠程專家的說明指導、傳送的電子文件,甚至,專家使用的AR標注等虛擬信息,都會被系統記錄和保存。
AR遠程協作過程中產生的指導性經驗知識,也會被全程記錄,構建為知識庫
當然,該知識庫的建設并沒有僅停留在知識構建的前期過程,在后期的知識應用上,也設置了相應的能力并可以輸送到每一位員工,提升其工作成效。在應用上,這套知識庫系統可以實現基于自然語言處理的語音故障知識搜索,并根據使用的頻率等進行知識索引與排序,并在問題檢索完成后智能推薦相應的解決方案,完成整個知識庫構建、應用到智能學習優化的閉環。
管理學者彼得·杜拉克早在一九六五年即預言:“知識將取代土地、勞動、資本與機器設備,成為最重要的生產因素。”一線生產現場的寶貴經驗和知識,如果沒有及時的進行歸納、整理,實現數字化,那么這些隱性的知識會隨著時間的漂移逐漸消失掉,作為人類的創造性智慧資產,對于企業和整個社會,都是一種極大的浪費和損失。現在,我們可以充分利用新的技術、工具或者手段保存和利用好這些來自現場的知識,實現高效的知識傳承普惠與資源共享,從系統的角度進行思考這將成為組織的智慧資本,有助于企業做出正確的決策,以因應市場的變遷。
TOP2:航天航空——中國商飛運用AR遠程目擊評審,為首款國產大飛機上天路貢獻加速度
來自中國商飛的官方數據顯示,2022年12月,C919大型客機首架機交付首家用戶東方航空公司,邁出市場運營“第一步”。截至2022年底,C919累計獲得32家客戶1035架訂單。長期以來,全球民用大飛機市場一直被波音和空客壟斷。C919大型客機是我國首次按照國際通行適航標準自行研制、具有自主知識產權的噴氣式干線客機。它的成功是我國大飛機事業發展的重要里程碑。
在C919推向市場運營的前期關鍵適航取證環節,中國商飛引入AR行業的“工業元宇宙”核心品牌亮風臺的AR黑科技,為上海飛機設計研究院(簡稱“上飛院”)和民航局上海審定中心遠程目擊評審保駕護航。上飛院使用亮風臺AR遠程通訊與協作平臺HiLeia進行多人協作的遠程試驗目擊和檢查,降低差旅頻次和成本。HiLeia高清視頻流和激光筆功能,順利完成評審方對飛機上定水平設施等檢查工作,從根本上解決了“去不了現場”和“控不住成本”兩類痛點。
TOP3:汽車行業——土耳其梅賽德斯奔馳部署AR系統,提升客戶服務滿意度
將AR技術引入汽車領域是正在發生的更廣泛的全球數字化轉型過程的一部分。因此,現代車企引入AR等新興技術,在全球范圍內進行部署,也是保持其生產技術優勢的重要舉措。汽車行業的“數字化轉型”是利用新技術驅動行業的創新與發展,改善用戶體驗、重構商業模式、提質增效降本。
2021年,亮風臺與上汽通用合作“AR智能車書”,升級了用戶買后體驗。2022年,梅賽德斯奔馳位于土耳其的56個服務中心,也開啟了大規模AR終端的部署計劃,以AR遠程協作應用為主,及時響應和解決客戶問題。在服務中心現場,頭戴AR智能終端的一線人員可拍攝到現場的第一視角畫面,實時傳輸到后端專家的終端上,讓后端支持專家可以如臨現場般的,以第一視角的方式觀察現場,為一線作業人員提供準確的指導建議。據了解,土耳其梅賽德斯借助AR技術,提升服務中心效率高達80%,節省高達10萬美元的服務成本,以及減少約500噸碳排放。
TOP4:煤礦行業——安徽特大型煤礦建設AR礦井生產管理系統,開啟AR煤礦應用場景的適用論證
過去,智能制造開展主要應用于制造業,是在環境標準化的大廠房中進行作業,其作業場所固定,工藝流程相對不變。而礦井生產一般是在復雜作業環境下開采礦產資源,很可能地處偏遠山區,作業場所、環境和方式等不固定,因此,技術賦能難度更高。但是,其數智化發展的需求同樣迫切,而相應的,一旦技術改造和賦能成功,那相比而言帶來的價值感也更加突出。與一般制造業相同,運維巡檢工作也是采礦業生產日常工作中的一項極為重要的工作,是巡檢人員發現作業設備缺陷或安全隱患最重要、最有效的方式。該煤礦引入的應用就屬于典型的作業運檢應用,基于AR/AI技術,研發基于煤礦作業過程的AR智能運檢系統,升級傳統運檢方式,實現煤礦作業現場運維巡檢工作的數字化、規范化、可視化、智能化。
在具體應用場景上,分為兩部分:一方面,利用亮風臺研發的AR智能運檢系統,實現運維巡檢任務工單的生成、下發、執行、反饋和全過程記錄;另一方面,借助AR技術并集成現有多種數字化信息系統與平臺,為AR智能運檢系統提供支持,包括設備實時數據與運維注意事項、現場信息AR空間傳遞、AR知識庫、AR遠程通訊協作等內容,打造基于作業現場的數智作業空間,提高巡檢效率和故障處理效率,有效減少設備停機維修時間,提升煤礦在運維作業方面的智能化水平。此外,借助亮風臺增強現實(AR)技術,兼容利舊已有的信息化設備,制作了AR數字沙盤,將虛擬礦井生產信息疊加在沙盤上,參觀者在集控中心就可以看到整體礦區地面及井下生產情況及實時生產信息、機電設備數據、環境參數等內容,實現“沉睡”數據的激活。人員在無需入井的情況下,就可以對井下情況全面實時掌握。
AR數字沙盤示意
智能采礦發生于社會整體產業鏈的最前端,標志著AR等新興技術開始向整體產業鏈的前端做艱深探索,“工業元宇宙”的價值也開始向更前端輻射。技術創企聯合產業開啟慎重的探索驗證是做好這道“雪中送炭”必答題、開啟技術賦能行業良性發展的第一步。此外,在關注經濟價值的同時,我們也在這個案例中觀察到了科技的溫度,帶來一定的社會效益。采礦工作一向被視為臟亂累差的代表工作,而AR的力量可以幫助采礦工人解放雙手,增添一系列可靠的安全保護,對于破解安全發展難題、把人從復雜危險勞動環境中解放出來、進一步提高煤礦員工的獲得感、幸福感、安全感有重要意義。
TOP5:石油行業——我國AR技術部署中東石油國家,新興自主科技探索出海新機遇
伴隨國際經濟形勢的不確定性延續,全球主要國家及經濟體正在聚焦于地區數字經濟的快速發展,以期通過促進科技創新、數字基礎設施建設與產業鏈的數字化轉型升級,推動國家經濟發展重獲活力。中東作為世界典型的能源經濟體,能源領域的科技創新開展的空前活躍,且基于數字經濟合作已經成為中國和海灣國家合作的重要組成部分,來自中國的科技創新智慧也開始注入中東的能源數字化領域,探索新興自主科技出海新機遇。
石油工業在經濟中具有極其重要地位,被稱為“工業的血液”。而中東地區地處連接歐、亞、非三大洲的樞紐地帶,又是世界油庫。因此,中東能源市場正在孕育廣闊的商業化機遇,作為自主科技出海探索的著落點,具備非常顯著的觀察意義。
中東地區油田數據IDC機房目前正面臨數據中心規模不斷擴大,基礎設施運維管理難度加大的挑戰。以我們作為主要觀察體的油田為例,由中國等國外供應商提供,該油田建有成規模的IDC機房設施,其中存有大量油田相關數據,因此,機房的安全運維,定期巡檢,故障排除是當地的重要日常工作。本次引入我國AR行業龍頭公司亮風臺的自主技術,主要是為構建IDC機房的數字化應用場景,以流程化機房設備巡檢,實現高效協作與知識積累,建立軟硬結合的數智化平臺。通過機房設備巡檢運維流程指引,減少設備故障,保證IDC機房設備群高可用、降低設備商專家差旅成本、縮短新IDC機房設備巡檢人員學習培訓時間。
圖為該油田引入的我國AR龍頭公司亮風臺的AR智能眼鏡 場景示意
在IDC機房巡檢場景中,巡檢作業人員執行日常任務過程中,如果出現突發故障,無法按照標準的作業步驟解決問題,巡檢人員首先可以按照故障現象描述關鍵字段,從知識庫中檢索歷史故障恢復視頻進行參考。若是仍然不能獨立排除故障,現場巡檢人員此時可以記錄故障,并通過呼叫遠程專家,借助第一視角、AR標注等功能精準排故。背靠“一帶一路”,左邊沙漠綠洲,右邊黃金石油,對制造業、科技等出海企業來說,中東的確是一片亟待開發的寶地。且在大國貿易保護主義盛行之下,中東成為目前我國優勢產業出海不可忽視的選擇,相關行業龍頭公司有望抓住這波出海的重要機遇,保持科技創新優勢,在細分領域形成單點突破,以“數字絲綢之路”為我國建成全球新興科技領先國家戰略的大道貢獻力量。
該煤礦引入了亮風臺新一代全國產AR工業眼鏡HiAR H100,支持5G通訊,具備高清防抖、高效降噪、全局語音交互等豐富功能,是“奮進新時代”主題成就展上唯一亮相的新型工業化榮譽產品,圖為該產品在“奮進新時代”主題成就展的現場展示。
TOP6:制藥行業——諾和諾德利用混合現實技術,加快制造行業數字化發展速度
制藥行業在實施新技術方面,相對而言一般比其他行業慢,主要原因在于該行業必須遵守非常嚴格的監管要求。但在2022年,丹麥跨國制藥公司諾和諾德在滿足嚴格監管的前提下,開啟了制藥行業率先應用前沿科技,加速數字化轉型進程的步伐。
擁有百年歷史的諾和諾德公司在全球80個辦事處擁有超過49,000名員工。該組織負責全球一半的胰島素供應,為170個國家的3400多萬糖尿病患者提供服務。近年來,諾和諾德一直在使用新技術來滿足增長,提高生產流程的效率,增強員工的能力,同時保持最高的質量標準,并遵守制藥行業的監管要求。
2022年,諾和諾德開啟與微軟的合作,引入微軟的混合現實技術,開啟探索上述目標實現的最佳方式。通過混合現實技術,諾和諾德的技術人員可以在3D中以直觀的可視化方式接收到他們需要遵循的指令,而不是來回切換注意力,不斷查看和核對他們的紙質文件,使日常生產工作變得高效且輕松。
但是,如該案例開頭所提出的現狀一樣,在制藥行業應用新興技術是一件門檻極高的事情。據了解,在進行正式合作之前,諾和諾德已經經過了一年多的系列沙盒試驗,在非常嚴格的論證之后,才明確提出要“推動生產流程的全面數字化”。
TOP7:鋼鐵行業——中國寶武引入AR智能巡點檢系統,開啟點到線“鋼鐵元宇宙”進階嘗試
工業元宇宙作為產業元宇宙組成部分之一,在諸如寶武、國網等行業標桿生產商與微軟、亮風臺等服務商的共同努力下,不斷推動著生產力的進步與生產關系的變革。這場以新技術融合、數智化轉型為目標的革新已經開啟了由點到線的發展,這其中,中國寶武以AR/VR技術為主的數智化轉型進程可以說是由點階段進入線階段的領先代表。在去年,中國寶武集團對于AR技術的應用,主要限于單點設備,實現關聯設備的數字信息可視化、精準遠程協作與高效過程記錄管理。
今年,中國寶武非常明確地提出了對于“工業元宇宙”的探索和嘗試。9月,世界人工智能大會上,中國寶武集團以“數實融合,產業元生”為概念,發布了十大具有廣闊前景的工業元宇宙應用場景:包括遠程設備操控、協同研發設計、設備協同作業、柔性輔助裝配、現場輔助裝配、機器視覺質檢、設備故障診斷、廠區智能物流、無人智能巡檢、生產現場檢測等。其中現場輔助裝配、設備故障診斷等場景是AR技術發揮作用的主要場景。
在現場輔助裝配場景中,寶鋼基地內,一線裝備工人戴上智能頭盔,千里之外的工程師就得以零距離“走”進生產線,與工人協作優化生產裝配流程。在設備運維、設備故障診斷等場景下,鋼鐵行業目前面臨的問題更加復雜和迫切,表現在于:已有的工業互聯網或數據業務平臺尚無法滿足復雜的設備、數據、系統之間的互聯互通與現場處置需求,運維模式亟需從“以人為核心”的設備管理方式,轉變為“以數據為核心”。
因此,寶鋼生產基地的熱軋產線上,還配備有亮風臺提供的AR智能巡點檢系統和全國產的AR智能眼鏡HiAR H100。這套系統結合檢維一體化的難點痛點,以工業工程為基礎,將點巡檢作業進行細化,以點巡檢工位、作業任務、檢查要素等為突破口,按照五定原則,實現現場點巡檢作業標準化、點巡檢管理規范化、數據采集實時化、信息記錄智能化。最終在產線巡檢方面,打造出一個實時數據可視化、現場交互智能化、遠程協作精準化的工業元宇宙空間,相關設備/產線信息,包括環境數據、維修履歷、操作手順、故障記錄、圖檔履歷、備件信息等都可以被直接呈現在空間中,并且通過AR終端在物理空間中“看見”和交互,完成人、(現)場、數(字)的融合。
對于工業元宇宙的建設,亮風臺提出系統觀點:AR(增強現實)是將人、(現)場、數(字)融為一體的重要手段,結合云平臺、物聯網、工業互聯網、CPS等技術,工業生產數據、管理數據、設備數據等實時打通,通過AR終端進入工業現場,作為生產力工具賦能現場工作人員。而這一過程的數據又能實時保存在現場,通過系統分析,形成虛實融合的數據、知識庫等,完成閉環。可以想見,一旦這樣的閉環形成,會帶來非常顯著的提質增效價值,包括經濟價值和社會價值。
TOP8:電力行業——國家電網打造AR遠程培訓智慧教室,為解決人員培訓難題打開新思路
2021年,AR遠程協作實現連接現場與后端,已然成為工業界基礎性標配應用,是在場景上率先進入初步規模化的應用,但早前主要集中于檢修和排故場景,比如2021 AR工業應用典型案例盤點中提到的寶鋼和東北石油局的案例,目的均是為提升故障解決效率。
2022年,國網湖南電力也同樣引入亮風臺AR遠程協作平臺,以國網湘潭供電公司智慧教室為試點,創新性地將AR遠程協作能力應用于崗前培訓場景中,在生產環節中把AR遠程協作這種工業基礎標配能力從后端應用到前端,為電力行業的人員培訓打開了新思路,一舉破除了集中培訓難度高、投入大、“老師傅”資源稀缺等問題。國網湘潭供電公司作為當地變電運檢人才培養基地,主要任務是為落實國網湖南省電力公司“現代設備體系建設”任務,完成相關人才培養與評價的配套措施。
以往,該電企主要依托傳統勞模工作室,通過開展傳統形式的“傳、幫、帶”活動來進行崗前培訓,培訓工作中科技手段的支撐不足,發揮專業隊伍中專家、技師等稀缺精英的作用有待提高。引入亮風臺AR遠程協作平臺后,該電企即開展全面的智慧變電站運檢知識技能培訓。工匠專家通過佩戴智能眼鏡,即可解放雙手,一邊進行操作演示,一邊講解操作流程和注意事項,實現在工作中教學,學員可與工匠專家實時互動,討論作業要點。還可按照實際需要,由工匠專家借助空間標注、凍屏和文件分享等功能,向學員精準指導、講解相關內容。最終,學員可以將理論結合實操,通過第一視角畫面、精準的標注指導牢固掌握相關知識和技能。
此外,該遠程協作智慧教室還可應用于一線技能人員現場培訓、3D培訓指導書、遠程教學、事故演習、應急培訓等場景,總結來說可實現“實時指導”、 “透明管理”、 “個人教練”、“知識沉淀”四大創新。在電力行業,國家電網公司一直走在探索“電力元宇宙”的前列。
該電企的AB班培訓模式:A班學員現場操作演示,B班學員智慧教室實時共享畫面專家講解的第一視角畫面
TOP9:化工行業——云南龍頭化工集團引入AR新科技,瞄準生產安全管理開展試點實踐
如果說,上個煤礦案例的AR智能運檢系統建設在安全治理等社會效益上表現的不足夠明顯和突出的話,那么云南龍頭化工集團的案例是非常實實在在的在瞄準企業安全生產進行提質發展。2021年3月,應急管理部專題制定印發了《“工業互聯網+危化安全生產”試點建設方案》(應急廳〔2021〕27號”,以下簡稱《試點方案》),提出利用工業互聯網、大數據、人工智能(AI)等新一代信息技術與安全管理深度融合,推進企業安全治理體系和治理能力現代化,進一步提升企業安全生產風險感知評估、監測預警和響應處置能力,排查化解潛在風險,最終以信息化促進企業數字化、智能化轉型再升級,提升安全生產管理的可預測、可管控水平。
該集團“3D智慧工廠一張圖建設”方案主要以“三維建模+視頻AR”方式構建實景數字孿生工廠的可視化基礎底座。通過獲取工廠園區建筑CAD數據、竣工圖紙、地理高程數據,運用三維GIS技術,對工廠園區進行自動化的整體、大范圍三維建模應用,高精度還原園區場景,并對重點建筑、生產車間進行三維精細化建模,通過在三維模型中關聯人員信息、監控信息、生產信息等數據信息,實現實時掌握工廠園區生產運營、安全防范的狀況,實現可視化、智能化的智慧工廠管理。
此外,在傳統視頻監控系統的應用基礎上,采用亮風臺業界領先的AR增強現實算法,實現對工廠內原有監控攝像機兼容利舊接入,并能將視頻畫面中的攝像機、道路、生產車間、設備狀態等信息,以AR標簽形式標注在視頻畫面中,整體形成視頻實景地圖,使監控人員在實時監控畫面上能夠直觀快速了解目標信息,還可以和不同生產業務系統融合,顛覆傳統視頻監控系統的應用體驗。
管理中心AR實景一張圖示意圖
借助一張圖建設,相關的管理者可以直觀清晰地進行“人機料法環”全面安全管理,包括環保管理、危險源管理、隱患管理、危化品管理、應急消防管理等,最終提升安全生產網絡化、信息化、數智化水平,提升安全生產管理的可預測、可管控水平,實現提質增效、消患固本,全面有效保障生產安全。
TOP10:印刷行業——日本柯尼卡美能達融合AR技術,優化售后服務效果提升增長
近年來,各行各業都在積極擁抱數字化轉型。數字化正以不可逆轉的趨勢改變著人類社會,是數字時代經濟發展的必然趨勢,也是塑造核心競爭力的關鍵之舉。但是,數字化不是目的,實現數字化的價值才是最終目的,根本是要維持企業生存,實現企業增長。印刷行業是一個產品相對同質化的市場,因此,眾多相關企業都在尋求從單純的產品銷售轉型為服務銷售,以實現業務突破的方式,企業售后服務能力成為影響其增長的重要因素。
日本印刷品牌柯尼卡美能達全球銷售及服務遍及150多個國家,面對著龐大的用戶群體,特別是一些業務量大,甚至需要24小時不斷打印輸出的客戶企業,一旦設備故障造成停機,將會帶來極大的損失。因此,很多客戶都希望發現故障問題后,柯尼卡美能達能及時響應,最好2小時內能到現場,一般的問題希望能在4小時內解決,而需要更換零件的問題能在8小時內完成。面對這樣的行業要求,售后環節極具挑戰。柯尼卡美能達應對這個挑戰的數字化轉型方案之一,就是引入AR技術,實現售后遠程化。它利用AR技術真正為遠程專家打開“第一視角”,重塑傳統服務場景中遠程專家親赴現場的教學模式,顛覆低效溝通,提升售后服務的響應速度和服務質量。
柯尼卡美能達集團借助新興技術進行數字化轉型的計劃,致力于把整個企業的生產服務運營過程、員工之間的協作過程,以及企業和客戶的互動過程,都與數字化體驗深度融合,來增強抗風險能力和韌性,突破增長困境。
2022年,在“元宇宙”概念的走紅推動和政策的重磅加持下,市場對于AR/VR的關注走向高潮。在告別互聯網紅利期后,發展數字經濟的重點轉移到了“虛實結合”上、轉移到實體經濟賦能上。通過對過去一年的回顧,我們看到AR在“工業元宇宙”領域的落地仍然堅持著“”以虛促實、以虛強實”的價值導向,立足提升實體經濟生產效率、滿足人民群眾美好生活需要,推動經濟高質量發展。
在具體落地上,也呈現了五大新的特點:
- 挖掘了更豐富的應用場景,如安全生產管理;
- 形成了新型基礎應用能力,如AR知識庫;
- 下沉至更前端艱深的領域,煤礦、制藥行業等;
- 出現了由點到面的發展進階,如中國寶武的產線運維;
- 開啟了出海探索應用布局,在中東能源市場邁出步伐。
與此同時,我們也不難看出,這些動作里,帶有大膽的設想,更帶有謹慎的驗證、試點或者探索,能夠看到清晰的、明確的初步規模化曙光,但也需正視AR與工業的結合仍然處于一個起步發展階段的事實。
下一代互聯網、工業元宇宙、數字經濟……前景非常美好,但實現的過程是要經過“點線面體”來徐徐圖之,是要踏實邁好當下的每一個步伐,是要堅持“長期主義”去做正確的事情,產業界共勉之!
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