将增强现实(AR)技术带进工厂
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现在,随着AR技术的逐渐成熟,配合相关设备的使用,可以显著提升工厂工人的工作效率。现在就一起来看看Beacham是怎么做的!


43岁的Beacham是GE医疗先进制造研究团队的首席工程师,他领导着位于威斯康星州沃喀莎市的一个“未来实验室”,从事新制造方法的试验工作。他和他的团队正在使用Xbox以及一台与之相连的Kinect运动追踪器将增强现实(AR)技术带入工厂,帮助员工提高工作效率。Beacham团队将操作说明投射到产品部件上,并使用传感器来监控部件组装,同时向操作人员提供反馈信息。

具体来说,Kinect和摄像机跟随捕捉工人的动作,并将所获信息反馈给一台存储着装配说明的计算机。计算机控制着一台位于头顶的投影仪,将操作步骤投影到工作台上。如出现错误操作,系统会基于视觉和感知反馈立即向操作员发出信号;如操作正确,就将其引导到下一步。来实验室参观的访客也可以借助AR来体验组装类似于CT中所使用的准直器。

请观看下面的视频

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Beacham首次接触到增强现实技术(将图形和视频叠加到真实物体的一种技术)是在十年前的一本科学杂志上。当时,这项技术昂贵且复杂,所以他就暂时把一些想法搁置了起来。两年前,他在位于纽约州斯克内克塔迪市的GE全球研发中心再次看到了这项技术。一位年轻的GE科研人员Matteo Bellucci(现在任职于GE增材制造业务)在定期举行的月度技术评审会议上中向Beacham的团队展示了AR技术及其应用。 “我们马上意识到了这套系统的价值,它可以在工作中对你进行引导,收集感知信息,帮助操作人员发现错误,”Beacham说到,“而且当时价格也便宜了许多,我们差点当场就要订购一套!”

沃喀莎实验室目前使用的系统由位于底特律的Light Guide System公司提供。Beacham说,该系统的首个应用是协助工人完成一些最关键的操作步骤,一旦这些步骤出现操作失误,会造成非常大的损失。不过他的团队现在已开始扩大应用范围,尝试将其与人脸识别技术、协作机器人、以及GE的Predix工业互联网云平台结合起来。

据Beacham所言,通过人脸识别技术,工厂经理能够确保某些特定工作站的工人能够接受必须进行的培训。它还能够帮助员工自动登录到GE的IT系统中,让他们可以快速进入工作,或休息之后能够迅速重新开始工作。“仅在GE医疗集团,我们每年花费在IT系统登录上的时间就有近10万个小时。”Beacham说到,“这样一来既节省了时间又节省了金钱。”

Beacham表示,如果将AR系统扩展到Rethink Robotics公司的Baxter或Sawyer这类协作机器人身上,沃喀莎的团队就能拓展其应用范围至“4D工作” —— 也就是工作环境差、危险、困难和枯燥的工作(dirty,dangerous,difficult and dull jobs)。比如,假设操作人员正在装配部件,这时协作机器人可以先接手,并完成比较复杂的涂敷粘合剂的工作。这一步完成之后,操作人员再接手工作,继续进行下一步。

这才仅仅是个开始,AR技术还可以做到更多。他的团队计划将AR的视觉信息输入数据库中,并通过运行在Predix上程序对其进行分析,以做深入掌握。“我认为,我们对AR技术用得越多,从相关流程中获得的数据便会越多,”Beacham说,“AR系统的工作方式是一边运行一边抓取图像。通过对这些图像所包含的数据进行分析,我们可以从中发现出一些优化流程的方法,并提高对生产过程的认识,这一点利用其他途径是难以实现的。”

AR是GE用于实现其数字化“智慧工厂”(Brilliant Factory)愿景的诸多工具之一。不久前,GE宣布了一项工人培训计划,为3D打印、大数据、机器人、数字化和精益制造及其他先进技术走入工厂进行准备。

但AR技术的影响力已经开始呈现。GE首席经济学家Marco Annuziata和Upskill公司的执行主席Margid Abraham最近在《哈佛商业评论》上发表了一篇文章,文中引用了一项波音公司的研究。该研究发现,“采用AR技术后,工人在线束装配环节的生产效率提高了25%。”文章还提到,近期在GE医疗集团,“仓库工作人员通过AR收到‘领料单’指令,其完成任务所用的时间比使用标准流程降低了46%。标准流程使用的是纸质清单和工作台的检索。GE和另外几家公司的其它案例显示,使用AR之后生产率平均可提高32%。”

随着AR技术的不断发展与普及,相信这项新技术在生产领域会有越来越广泛的应用。未来,传统工厂要华丽转型为“梦幻工厂”,那些你科幻在电影


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