Jak budovat aplikace rozšířené reality pro průmyslové iot

Enterprise augmented reality (AR) má aplikace napříč celou řadou podniků a průmyslových odvětví. Obchodníci a prodejci mohou použít AR jako 3D nástroj elektronického obchodování k modelování produktů pro zákazníky v reálném prostoru. Chirurgové mohou nosit brýle AR, aby získali údaje o pacientech a překryvali diagramy na displeji s hlavou, přičemž během procedur udrželi ruce volné. Ale pro podniky s těžkými výrobními operacemi je nejvíce využívající AR případ použití v průmyslovém internetu věcí (IoT).

Terénní pracovníci a technici ve výrobních halách mohou využít 3D modelování v kombinaci s daty v reálném čase ze senzorů IoT mnoha způsoby. Pomocí aplikace AR na chytrých telefonech, tabletech nebo podnikových náhlavních soupravách AR mohou pracovníci sledovat problémy na připojených zařízeních a provádět rutinní údržbu mnohem snadněji než inspekce strojů, kterých může být někdy obtížné nebo nebezpečné dosáhnout. Náhlavní soupravy AR, jako je Google Glass Enterprise a Microsoft HoloLens, mohou také zobrazovat pohlcující, krok za krokem online školení a návody pro montáž a obsluhu strojů, které by jinak vyžadovaly čtení tlustých technických příruček a pokynů. Pro inženýry, vedoucí závodů nebo kohokoli, kdo pracuje se složitými stroji - ať už se jedná o montážní linku pro automobily, potrubí na ropu a plyn nebo proudový motor - podnik AR předefinuje, jak průmysloví pracovníci vykonávají svou práci.

Obtížnou součástí pro podniky je vytváření zkušeností s AR tak, aby vyhovovaly jedinečným potřebám jejich zaměstnanců a průmyslovým zařízením IoT, se kterými každý den pracují. Podniková softwarová společnost PTC má v této oblasti bohaté zkušenosti. PTC vlastní jak Vuforia, populární vývojovou platformu AR dříve vlastněnou Qualcomm, tak přední vývojovou platformu IoT ThingWorx.

Společnost PTC strávila několik posledních let sestavováním a integrací těchto dvou platforem do řady nástrojů, které tvoří kompletní plynovod AR IoT. Řešení je zcela přizpůsobitelné v závislosti na potřebách hardwaru, softwaru a cloudové infrastruktury společnosti. PCMag se setkal s Mikeem Campbellem, výkonným viceprezidentem platformy ThingWorx na PTC, aby zjistil, jak spolupracují ThingWorx a Vuforia. Campbell vysvětlil, jak podniky mohou začlenit všechna svá stávající data a zařízení do aplikací AR. Také předvedl, jak společnost nedávno spustila ThingWorx Studio, která rozptyluje vývojové schopnosti AR Vuforia pomocí nástrojů 3D modelování pro průmyslový IoT.

• 1 Přiveďte AR na IoT

  V nedávno spuštěné ThingWorx 8, nejnovější verzi průmyslové IoT platformy PTC, společnost přinesla více možností vývoje aplikací Vuforia AR přímo do ThingWorx. Prostřednictvím bezplatného zkušebního programu ThingWorx Studio poskytla PTC více než 2 000 zúčastněných společností přístup k nativnímu prostředí AR pro tvorbu a publikování v ThingWorxu. Společnosti pilotující tuto schopnost zahrnují výrobce automobilů, jako jsou Tesla, Toyota a Volkswagen, výrobci těžkých strojů včetně Caterpillar a John Deere, technologičtí a poradní giganti a dokonce i NASA a americká armáda.

  „Toto je schopnost, kterou bude moci kdokoli použít, “ řekl Campbell PTC. „Dali jsme to do studia Thingworx Studio. Pokud tedy uděláte AR zážitky pro stativy, můžete vytvořit cíl pro stativ, který bude vypadat jako pohled z drátového modelu, a poté proti němu napsat cokoli, co chcete. máš AR. “

• 2 Flexibilita dat

  Thingworx Studio je vytvořeno pro AR, ale umožňuje podnikům znovu použít existující 3D aktiva, což usnadňuje připojení všech existujících strojů jejich továrny k ekosystému IoT. Platforma může také zpracovat stávající zdroje cloudových dat a sbalit nativní integraci cloudových IoT s Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure a GE Predix.

  "Každý stroj a část továrny byla před výrobou modelována v CAD. Můžeme vzít tento CAD a přesměrovat katalogy zákaznických komponent. Jakákoli 3D data, bez ohledu na to, odkud pocházejí, můžeme znovu použít, " řekl Campbell.

  „Můžeme také usnadnit získávání dat ze všech ovladačů, senzorů a bran. Každý počítač má své vlastní protokoly a jazyky, takže jsme získali a integrovanou technologii, která nám umožňuje mluvit se všemi těmito stroji. Podporujeme více než 150 různých protokolů používaných tisíci stroji, takže můžeme vstoupit do továrny a začít získávat data do Thingworxu za méně než hodinu. Máme zařízení, které vypadá jako malý kovový hokejový puk, který můžete nalepit na stroj a začne přenášet data, jako jsou vibrace, teplota atd., přímo do ThingWorx. “



3 Pokyny krok za krokem

Vedené instrukce AR pro montáž a demontáž, kontrolu a údržbu složitých systémů jsou primární aplikací pro průmyslový internet věcí. Je to také úkol, který se může stát opakovatelným a standardizovaným. V aplikaci ThingWorx 8 společnost PTC také vydala tři předdefinované aplikace - ThingWorx Controls Advisor, ThingWorx Asset Advisor a ThingWorx Production Advisor - pro typické průmyslové úkoly, jako je vzdálené sledování aktiv a správa výkonu produkce v reálném čase.

Campbell vysvětlil, jak vytvořit opakovatelné pokyny krok za krokem při respektování jedinečné mechaniky jakéhokoli daného stroje. Řekl také, že ThingWorx pracuje na zavedení sledování založeného na CAD v příštích několika měsících, aby se eliminovala potřeba umístění fyzických značek před AR čočkou, aby se model ukotvil.

„Můžeme znovu použít podrobné pokyny obsahující data IoT a zpřístupnit je prostřednictvím cloudu pomocí nástrojů, které fungují trochu jako animace PowerPoint, “ řekl Campbell. "Něco uchopte, přetáhněte jej na požadované místo a vyfotografujte snímek. Poté při vytváření pokynů můžete určit věci jako 'odšroubovat' pomocí předem zabalené animace, která otáčí šroubem proti směru hodinových ručiček a vysune jej."

„Jsou tam zabudovaná inteligence, takže to není jen drag and drop, “ pokračoval Campbell. "Je zde také úcta k kinematice. Takže, když něco navrhujete, specifikujete, že se jedná o určitý druh kloubu nebo posuvníku a že to bude respektovat také. V tréninkovém prostředí bereme stejné koncepty - mnoho výroba a kontrola - a dávat věci dohromady tak, že se nemusíte dívat na schéma, protože před sebou vidíte překrytí, které říká: „tyto tři dráty je třeba zapojit sem, tady a tady.“ “



4 Nativní detekce anomálií

Nativní detekce anomálie znamená analytiku v reálném čase na zařízení IoT, která může technikovi nebo inspektorovi pomoci provádět prediktivní údržbu. Například aplikace ThingWorx Asset Advisor vzdáleně monitoruje fyzická aktiva v reálném čase, aby automaticky detekovala anomálie a spouštěla ​​výstrahy ke zlepšení efektivity a kvality.

„Takže jste připojili svůj stroj v továrně, “ řekl Campbell. „Co můžete udělat, je říct Thingworxovi, že se dozví, co je normální, a tak, když něco není normální, spustí nějakou událost, objeví upozornění v aplikaci AR nebo přímo v jednom z vašich integrovaných obchodních systémů.“



5 Vytvořte digitální dvojčata

Koncept detekce přirozené anomálie také ovlivňuje myšlenku „digitálního dvojče“ pro stroje ve vaší továrně nebo ve výrobě. Jednou z nejvýkonnějších možností zavedení AR do průmyslového IoT je schopnost vytvářet digitální reprezentace vašich fyzických strojů. Campbell vysvětlil, jak vytvořit digitální dvojče ve studiu ThingWorx Studio, které pro tento stroj stahuje data IoT v reálném čase, což demonstruje s 3D modelem motocyklu.

„Ve své továrně mám fyzický stroj, “ řekl Campbell. „To, co vám ThingWorx umožňuje, je vytvořit digitální ekvivalent toho, co pak můžete syntetizovat, analyzovat a získat přehled o řízení akce, a to buď organizováním obchodních systémů, jako je zahájení akce v systému CRM, nebo spouští něco, co ovlivňuje produkt samotný. ““

„V ThingWorx Studio máme tady zdroje, paletu uprostřed a vlastnosti vpravo. Mohu umístit 3D model kola a poté proti němu napsat náš AR zážitek, “ předvedl. „Umisťuji virtuální měřidla, postupuji podle pokynů krok za krokem a zpřístupňuji je pomocí tlačítka tady, abych mohl přepínat mezi 3D pohledem a 2D prostředím, které byste viděli přes obrazovku iPadu. místo toho, abychom ukazovali měřidlo bez čísel, ve skutečnosti spojujeme zobrazenou hodnotu s daty vycházejícími z ThingWorx a vytváříme toto digitální dvojče, kde vidíte údaje o bateriích, hladinách oleje, tlaku v pneumatikách, teplotě - vše v reálném čase."

• 6 Vytvoření smíšené reality obsahu

  Pro vývojáře a tvůrce obsahu AR je hodnotou ve Vuforii schopnost vytvářet zkušenosti pro jakýkoli tvarový faktor. Platforma, která je k dispozici prostřednictvím ThingWorx Studio, nyní podporuje aplikace AR IoT pro Android, iOS, Windows 10, Microsoft HoloLens a širší ekosystém Windows Mixed Reality a další digitální brýle, jako jsou brýle podnikového AR nabízené ODG a Vuzix.

  Campbell diskutoval zejména o Microsoft HoloLens jako o výkonném médiu pro typ podnikového obsahu a aplikací IoT vytvořených s ThingWorx a Vuforia. Když jsem se připoutal na HoloLens, abych se podíval na sebe (na obrázku o několik snímků dříve), viděl jsem před sebou stejný model motocyklu AR, s ovládacími prvky gest a vizuálními pokyny specifickými pro HoloLens. Campbell také nahrál demo, které mi umožnilo dát dohromady a rozebrat všechny komponenty v generátoru.

  "Chceme uvolnit 3D obsah průmyslového podniku na HoloLens a všech těchto zařízeních, " řekl Campbell. „Podívejte se na rozšířené pracovní pokyny k výměně vzduchového filtru v generátoru Caterpillar. Tyto druhy interaktivních případů školení a používání služeb sahají od marketingu a prodeje (jak tento generátor vypadá a jak zapadá do mého pracovního místa) až po to, jak pracovat "Opravte jej, opravte jej a postavte tento generátor poprvé. Můžete ho rozebrat a dát jej zpět spolu s přívodem vzduchu."

  „Lidé z Microsoftu jsou nadšeni z toho, co děláme, protože mají problém. Mají tato úžasná nová zařízení, ale výzvou zůstává vytvoření obsahu pro ně, “ pokračoval Campbell. "Proto představili 3D Paint a všechny tyto věci. Z pohledu PTC je to jen hardware. Všichni jsme o poskytování softwaru a platformy k napájení tohoto softwaru, takže nám opravdu záleží na tom, co chcete spotřebovat to na; iPhone, iPad, zařízení Android, na tom nezáleží. Všichni jsme na tom, aby bylo hloupé jednoduché dostat tento obsah tam."

• 7 Spojení všeho dohromady

  Jednou z největších výzev s průmyslovým IoT je standardizace dat v podnikovém měřítku. Velké společnosti a výrobní operace musí připojit tyto koncové body IoT ke všem svým stávajícím systémům a nastavit datový kanál, aby přijaly opatření ke všem těmto datům. Jinak není zkušenost s AR vázána na konkrétní hodnotu a nemůže do podnikání přinést návratnost investic.

  Pro platformu jako ThingWorx to znamená sloučení hardwaru, softwaru a datových integrací do holistického řešení, které si může každá společnost přizpůsobit svým potřebám. Aby průmyslové IoT a AR spolupracovaly, potřebujete nástroje, které z podnikání odstraní veškerou manuální složitost.

  „Pokud nemáte nic, máme hromádku shora dolů, “ řekl Campbell. „Pokud máte stroje, které již byly snímány, zařízení s telematikou, nebo již máte data produktů v cloudu s Azure nebo AWS, můžeme vám pomoci s tím, abyste podnikli obchodní informace a konkrétní případy použití. “

  „Zjišťujeme, že AR je nový způsob komunikace, nový jazyk, nové médium komunikace, “ pokračoval Campbell. "Víme, jak vytvářet aplikace pro stolní počítače, webové aplikace a mobilní aplikace, ale nikdo neví, jak vytvářet aplikace AR. Je to úplně nový svět. Musíte být schopni rychle iterovat. A utratit tisíce dolarů a muže -Je to jen proto, abyste dostali něco, co není úplně v pořádku, je docela bolestivé. Nástroj ThingWorx Studio vám umožňuje rychle to kletit, otestovat a optimalizovat. “