13.04.2021 09:46 / технологии, судовое проектирование, vr ar

Преимущества VR/AR технологий для судостроения

0 876 5 мин

Многие эксперты пророчат VR/AR технологиям светлое будущее, отмечая увеличение инвестиций. Одно из перспективных направлений таких инвестиций - судостроительная отрасль.

Статью подготовили специалисты CADMATIC.

Фото: Cadmatic

Ведущие мировые промышленные компании уже применяют дополненную и виртуальную реальность в своих производственных процессах для решения инженерных или конструкторских задач. По данным IDC, в ближайшие годы продажи VR/AR-средств будут расти в среднем на 198% в год и к 2022 г. достигнут $143,3 млрд. по всему миру.

Согласно исследованию, проведенному Институтом современных медиа (MOMRI), флагманскими отраслями промышленности, внедряющими VR/AR технологии, являются атомная энергетика, судостроение, авиастроение и ВПК. В большей степени они используют эти технологии для задач проектирования и обучения, уже имеют свой парк соответствующего оборудования и заинтересованы в обновлении программного обеспечения и аппаратуры.

Фото: Cadmatic

CADMATIC для VR/AR

Согласно тенденциям промышленного рынка, клиенты CADMATIC проявляют интерес к технологиям виртуальной и дополненной реальности. Тем не менее, интерес не касался чего-то определенного, а заключался в поиске инновационных решений. C 2016 года команда CADMATIC планомерно начала разработку новых инструментов для VR/AR.

Исходя из потребностей потенциальных клиентов первым была начата разработка специализированного решения CADMATIC для дополненной реальности, так как эта технология помимо интеграции данных с аппаратурой требовала разработки дополнительного приложения. Выбор был сделан в пользу разработки функционала дополненной реальности на базе гарнитуры MS HoloLens.

Стали очевидными необходимость загрузки 3D-моделей в HoloLens и наличие основных функций просмотра в том числе в офлайн режиме. Они включали получение атрибутов объекта, измерение расстояний и наложение цифровых моделей на реальные объекты, то есть перевод 3D-моделей в дополненную реальность, хранение уже доступной информации и наложение в реальном масштабе поверх существующих элементов и конструкций. Наиболее подходящей платформой для этого оказался сервер eShare, где все данные по проекту связаны централизованно.

На данный момент CADMATIC поддерживает все возможности дополненной реальности через приложение eShare for HoloLens (английский) для первого и второго поколения очков.

Фото: Cadmatic

Возможные сценарии применения технологий VR/AR

VR меняет "правила игры"

VR-технологии уже сейчас играют большую роль в оцифровке судостроительной промышленности, превращая тяжелые инжиниринговые процессы в удобные, наглядные и выгодные. Давайте посмотрим, как VR меняет "правила игры" в процессах судостроительной промышленности.
Одной из основных задач отрасли является проектирование судов при одновременной экономии времени и денежных средств. В связи с этим, первое решение связанное с виртуальной реальностью, заключается в улучшении качества рассмотрения проектов, что позволяет исправлять проектные ошибки на ранних стадиях.

Показательным примером оптимизации процессов в судостроении до и после внедрения VR являются физические прототипы различных частей судна. На стадии обсуждения и принятия проекта, если дизайн конкретного пространства должен быть изменен, то на изменение физического прототипа из дерева или пластика могут уйти дни, а то и недели, прежде чем он будет проверен и принят.
Воспроизведение модели судна в специализированных программах для дизайна и рендерной подготовки, также потребует много времени и сил. Таким образом, интегрируя модель CADMATIC с VR гарнитурой, например, посредством её визуализации в eShare или eBrowser, все компоненты судна могут быть визуализированы в виртуальных системах без дополнительной конвертации и прочих задержек. Это не только экономит много времени в процессе работы, но и позволяет избегать дорогостоящих переделок.

Вторым показательным примером преимущества VR является управление большими проектами. Большие судна, будь то гражданские или военные, как правило, являются единственными в своем роде. В этом случае очень важен качественный анализ состояния проекта на каждом этапе его реализации. Необходимо убедиться в соответствии проекта с техническими требованиями и стандартами, правильности выполнения операций по техническому обслуживанию, а также эргономики отдельных объектов в условиях предоставленными заказчиком (например расположение вертолётной площадки в условиях ограниченности пространства). Всё это является ключевыми задачами проекта, которые теперь могут быть легко решены благодаря виртуальной реальности.

Другие сценарии применения VR:

Интеграция основного инженерного модуля по CADMATIC Outfitting, через так называемый Inspection View, для проверки и оценки корректности 3D модели судна на соответствие требованиям заказчика. Целевой аудиторией в данном процессе будет выступать генеральный проектант, а сама технология будет идеальна для проведения совещаний и более детального рассмотрения технических особенностей судна на ранних этапах проектирования. Разработчики прогнозируют расширение возможностей Inspection View и альтернативное применение технологии VR для непосредственного проектирования, использования вместо привычного монитора;
Подключение устройств VR также возможно для модулей eShare и eBrowser, что в свою очередь открывает новые возможности для специалистов на судостроительной или судоремонтной верфи. Таким образом принять или оценить любое технологически сложное помещение можно на более ранних сроках и сэкономить значительное количество времени и ресурсов. Представители заказчика, могут напрямую коммуницировать с представителями завода и одновременно принимать решения, которые затруднительно реализовать на стадии работы с документацией;
Проведение обучения технического персонала, как на стадии строительства судна, так и на стадиях последующей эксплуатации. Простым примером может служить знакомство экипажа судна или отдельных квалифицированных специалистов с проектом заочно.

С момента внедрения VR-технологий в процессы производства, судостроительные верфи смогли диверсифицировать их варианты использования: имея полный виртуальный прототип, доступный на ранней стадии, можно привлечь к работе других квалифицированных специалистов задействованных в продажах, снабжении и строительстве в проекте.

AR соединяет пространство и цифру

Применение AR-технологий имеет широкие возможности не только на стадиях проекта и сборки, но и в процессе эксплуатации судна. AR предлагает более мобильное управление информацией, которое помимо обработки цифровых данных, предполагает введение и работу с информацией из реального пространства и времени.

Так одним из примеров применения AR девайса может быть сборка двигателя или ремонт его запчастей. Очки HoloLens сканируют серийный номер на части двигатели и выводят руководство по его эксплуатации перед пользователем, а также фотографии и видео, которые могут понадобиться при сборке. Так можно оставить комментарии командам сборщиков следующей смены.
Возможные сценарии применения AR:

Наиболее распространённым является заблаговременная оценка реализации технических решений до момента принятия их в работу. Прежде всего применение AR будет актуально как для строительства новых судов, так и модернизации, и ремонта;
В момент применения технологии AR и находясь при этом внутри судна, предполагается использование масштаба 1:1, как следствие, очки дополнительной реальности — это идеальный инструмент для службы приёмки, в частности главного строителя и всех ведущих специалистов, как со стороны завода, так и со стороны заказчика;
Очки MS HoloLens позволяют не только просматривать технические параметры каждого элемента 3D модели, а также производить видео и фотосъемку отдельных спорных моментов для последующего детального рассмотрения.

Итак, существующие AR-решения могут быть использованы как один из инструментов для автоматизации процессов и повышения производительности, помогают контролировать технические риски, способствуют сокращению брака продукции, повышают эффективность логистических процессов и улучшают обеспечение безопасности труда.

Совместное проектирование с использованием VR/AR

Как и многие другие отрасли, судостроение все чаще включает в себя совместную разработку концепций между различными конструкторскими бюро, службой заказчика и специалистами на производственной площадке. Удобная коммуникация между различными командами, работающими над этими проектами, является ключом к выполнению работ в установленные сроки и с ожидаемым уровнем качества.

Для решения этой проблемы использование VR представляется очевидным. Не случайно такие отзывы дают компании, которые уже применили решения CADMATIC для VR/AR.

Используя программное обеспечение для совместной работы в виртуальной реальности, все специалисты проекта становятся ближе друг к другу и могут работать над одной и той же моделью в VR/AR с территориально удаленных площадок.

Каждый пользователь может указать на изменения, преимущества или недостатки, непосредственно на той же 3D-модели, в то же самое время. Обмен данными между площадками происходит в заложенные интервалы времени и с помощью защищённых каналов связи, что обеспечивает защиту от потери информации в период всего сеанса удалённого взаимодействия.

Внедрение VR/AR

Как уже было сказано, технологии VR/AR – это новый интересный и эффективный инструмент для решения многих задач, существующих, на современных предприятиях. Но не всегда ясно, с чего стоит начать, каких затрат это потребует и как скоро вернутся инвестиции.

Обобщая опыт успешной интеграции технологий виртуальной и дополненной реальности в производственные процессы, можно сформировать следующие рекомендации по принятию решения о внедрении новой технологии: