Улучшение рабочего места с помощью инструментов XR, VR и ИИ

В различных отраслях разработчики расширенной реальности (XR) создают специализированные приложения для улучшения коммуникации, итераций и повышения квалификации команд.

Что движет трендом XR на рабочем месте?

• XR предоставляет новые способы взаимодействия с данными и сотрудничества для междисциплинарных команд
• Виртуализация ускоряет итерации дизайна и позволяет проводить моделируемые тесты с более высоким уровнем контроля
• XR устраняет проблемы, такие как ограниченная контекстная глубина или физическое перемещение
• Демократизация доступа к изолированным 3D-данным может повысить ценность существующих и зачастую дорогостоящих данных
• Обучение можно проводить в безопасной среде с использованием стандартных показателей для анализа

Растущая доступность создания 3D-данных является ключевым фактором этого стремления. По мере того, как технические достижения, включая мультиспектральные камеры (для более точных цветовых индексов) и лазерные дальномеры (для точного измерения расстояния), становятся доступными для потребительского оборудования и мобильных устройств, предприятия могут дешево и эффективно разрабатывать цифровые версии реальных мест, продуктов и систем, чтобы ускорить разработку практических приложений XR.

В большинстве случаев эти пользовательские приложения удовлетворяют возникающие бизнес-потребности, такие как сокращение затрат или повышение операционной эффективности. Предоставляя общий визуальный язык для междисциплинарных команд, рабочие приложения XR позволяют организациям извлекать дополнительную ценность из дорогостоящих 3D-данных, уже используемых, например, в производстве на заводах, архитектурных проспектах или внутренних исследованиях и разработках.

Когда организации принимают прозрачность данных и позволяют разработчикам XR получать доступ к этим данным и обрабатывать их в реальном времени в 3D-фреймворках, они вскоре понимают, что фактическая ценность этих данных заключается в их способности объединять усилия людей без необходимости технических знаний или дорогих лицензий для открытия проприетарных форматов данных.

С учетом глобального рынка XR, который стремится к... Оценка в $1,9 триллиона (USD), XR дополненная реальность имеет потенциал для революции в профессиональной среде. Приложения XR, созданные с использованием технологии 3D в реальном времени, вскоре дополнят усилия человека в эпоху возрождения рабочих мест, аналогичную появлению персональных компьютеров или широкому внедрению облачной инфраструктуры. Это не далекое будущее — это уже происходит сегодня.

В этой электронной книге мы познакомимся с разработчиками XR, которые объединили данные 3D с фреймворками разработки 3D для создания погружающих симуляций и инструментов XR. При развертывании на коммерческих платформах пространственных вычислений и мобильных устройствах эти приложения обогащают понимание команды и предлагают новые, более значимые траектории сотрудничества.

Сценарии использования приложений XR

Прежде чем приступить к изучению этих инновационных команд разработчиков, важно учитывать контекст нашего исследования. Что заставило их выбрать инвестиции в XR? Возникает несколько широко определенных вариантов использования:

Совместная работа

Некоторые команды XR создают приложения 3D в реальном времени для демонстрации дизайна продукта или создания способа проведения удаленных инспекций объектов с помощью цифрового двойника. Другие специализированные инструменты XR предлагают мгновенный визуальный анализ, помогающий техническим специалистам на местах координироваться с руководителями команд в реальном времени на расстоянии. Хотя реализация может меняться, такие решения решают проблему геопространственной координации и обеспечивают более глубокие контексты презентации с помощью динамических перспектив.

Симуляция

Преимущества моделирования реальных условий трудно переоценить. От виртуализации промышленных машин до глобальных систем отслеживания поставок — 3D-моделирование является мощным дополнением к итерациям дизайна, тестированию на прочность и диагностике, особенно при поддержке данных в реальном времени. Эти решения особенно полезны для оптимизации существующих процессов и анализа систем, включающих множество взаимозависимых компонентов.

Образование

Теперь, когда гарнитуры виртуальной реальности стали более доступными, многие предприятия внедряют модули обучения VR, которые предлагают безопасную и не вызывающую стресс среду для изучения сложных процессов. В зависимости от реализации, обучение VR может улучшить запоминание за счет повторяемости уроков, сохранять состояния модулей для индивидуального темпа обучения и обеспечивать единообразие стандартов профессиональной подготовки с помощью встроенного отслеживания метрик и оценки.

Инновация

Помимо перечисленных выше целевых вариантов использования, новаторы, с которыми мы познакомимся в этой электронной книге, нашли новые способы повторного использования и переосмысления существующих 3D-данных, что приводит к цепной реакции преимуществ во всех их организациях, включая совершенно новые варианты использования.

Приложения XR могут обеспечить потенциально революционный возврат на инвестиции в виде явной экономии затрат, повышения ситуационной осведомленности и более быстрого взаимодействия команд. Пришло время познакомиться с новаторами, которые используют платформу разработки Unity в режиме реального времени для реализации этих и других, зачастую непредвиденных преимуществ.

Приближение к отрасли: Автомобильный OEM

Инноватор: Volvo Cars

• Пример использования: Совместная работа над дизайном
• Реализация: Виртуальные прототипы
• Результаты: Снижение затрат, синергия рабочих процессов

Volvo Cars славится своими системами безопасности мирового класса и приверженностью качественному проектированию. Чтобы координировать работу своих специализированных команд, подразделение виртуальных технологий Volvo создало цифровые версии автомобилей и их подсистем, которые вскоре нашли неожиданное применение в процессе совместной работы над дизайном, создании прототипов и проверке их поведения.

Для создания фотореалистичных моделей своих автомобилей команда импортировала существующие CAD-данные, используемые в заводском производстве, на платформу Unity в режиме реального времени с использованием передовых в отрасли алгоритмов тесселяции и децимации Pixyz Studio. Полученные виртуальные прототипы обеспечили общий язык для междисциплинарных заинтересованных сторон для обмена обновлениями и даже проверки поведения пользователей в полностью интерактивных симуляциях вождения. Решение XR от Volvo освободило их инженеров от зависимости от дорогие физические прототипы и улучшили скорость итерации, не жертвуя качеством. В результате этого решения те же активы 3D сыграли ключевую роль в создании виртуального опыта для клиентов.

Читайте кейс-стади.

Инноватор: Toyota Motor Corporation

• Пример использования: Совместная работа над дизайном
• Реализация: Инструмент моделирования дополненной реальности
• Результаты: Улучшенный анализ, более быстрая проверка

Корпорация Toyota Motor поручила своей команде по разработке XR найти способ оптимизировать процесс анализа методом вычислений в области гидродинамики (CFD). Ранее это была сложная задача, CFD включает в себя длительные физические проверки прототипов транспортных средств для сбора измерений, необходимых для компьютерного анализа их аэродинамики. Ускорение этого процесса может привести к более быстрому выходу на рынок и потенциально к дополнительным миллионам доходов.

Чтобы реализовать приверженность своего бренда к концепции «кайдзен» или «непрерывному совершенствованию», инженеры Toyota по XR решили использовать передовые в отрасли возможности поглощения данных и интуитивную среду разработки 3D-моделей Unity для создания продвинутых модулей дополненной реальности для платформы HoloLens 2 от Microsoft. Полученные наложения смешанной реальности упрощают анализ CFD с помощью моделирование потоков воздуха в реальном времени, что в конечном итоге сокращает время выполнения проверок от дней до часов. В качестве дополнительного преимущества для междисциплинарных команд, 3D-активы, созданные для проекта (включающие более 20 000 полностью визуализированных деталей автомобилей), были использованы для разработки высококачественных конфигураторов продуктов для линейки роскошных автомобилей Lexus и улучшения сотрудничества в области дизайна между инженерами и владельцами продуктов.

Узнайте больше в нашем блоге.

Приближенный вид на отрасль: Судоходство и логистика

Инноватор: Travancore Analytics

• Пример использования: Обучение навыкам
• Реализация: Тренировочный модуль VR
• Результаты: Снижение затрат, ускорение обучения

Вилочные погрузчики являются ключевым инструментом в логистике доставки "последней мили", и операторы должны пройти обучение в соответствии с правилами техники безопасности, чтобы минимизировать риск травм персонала, несчастных случаев или задержек. Вот почему Virtual Forklift объединилась с Travancore Analytics, компанией, специализирующейся на создании индивидуальных цифровых решений. Команда разработала надежные модули VR-обучения для HTC Vive, которые позволили слушателям курса управлять вилочными погрузчиками и проводить учебные занятия по процедурам в общем виртуальном пространстве.

Предоставляя безопасную среду для обучения и оценки основных навыков, Virtual Forklift снизил вероятность травм и повреждений при несчастных случаях на складе, повысил удовлетворенность обучаемых и сократил продолжительность обучения на месте на 75%.

Читайте кейс-стади.

Инноватор: HR Wallingford

• Пример использования: Обучение навыкам
• Реализация: Тренировочный модуль VR
• Результаты: Освобождение ресурсов, повышение качества обучения

В партнерстве с Управлением гавани Харвич (HHA), специалисты HR Wallingford по водным путям использовали технологию моделирования 3D в реальном времени Unity для создания тренажеров мостов судов, которые позволяют пилотам-стажёрам управлять судами в реалистичных сценариях водных путей и сталкиваться с неблагоприятными погодными условиями в контролируемой среде.

С передовыми симуляциями волновой динамики и масштабными копиями реальных портов, симуляторы мостов в XR, VR и Unity Industry от Pixyz и HoloLens Analytics, а также Volvo Cars и Bosch. Британский центр морской симуляции также помогают капитанам портов анализировать движение судов по фарватерам и оценивать новые суда перед их первым заходом в HHA.

Читайте кейс-стади.

Приближенный вид на отрасль: Промышленное производство

Инноватор: Bosch Rexroth

• Пример использования: Обучение продукту
• Реализация: Виртуальный выставочный зал
• Результаты: Быстрое внедрение на рынок, повышение конверсии продаж

Bosch Rexroth является одним из ведущих производителей гидравлических систем привода и управления для промышленных машин. Учитывая высокую специализацию их продукции, статические активы могут лишь в ограниченной степени продемонстрировать функции продукта потенциальным покупателям. Вот почему их команда разработчиков XR решила создать виртуальный выставочный зал в Unity.

С помощью дополнения Pixyz Studio они смогли быстро загрузить десятки сложных CAD-моделей и создать динамически тесселированные сетки для полностью взрывных 3D-моделей. Это решение снизило зависимость команды продаж от физических демонстраций, позволяя агентам проводить виртуальные демонстрации по мере необходимости, используя только гарнитуру VR, а не приглашая потенциальных покупателей на объект для просмотра крупного оборудования.

Читайте кейс-стади.

Инноватор: Cross Compass

• Пример использования: Промышленное моделирование
• Реализация: Обучение робототехнике ИИ
• Результаты: Ускоренная итерация

Промышленная робототехника обучена работать с максимальной точностью и обеспечивать точные результаты. Благодаря новым достижениям в области искусственного интеллекта, стало возможным обучать системы, способные к самокоррекции, и Cross Compass пришлось разработать безопасный способ внедрения реальных переменных в производственную среду для обучения своей промышленной робототехники на базе ИИ.

Используя 3D-движок разработки Unity, Cross Compass виртуализировала производственную площадку и стандартные для отрасли роботы для проведения сложных симуляций, не рискуя повредить реальное оборудование или персонал.

Читайте дневник разработчика.

Приближенный вид на отрасль: Коммерческие перевозки

Инноватор: KLM Royal Dutch Airlines

• Пример использования: Обучение навыкам
• Реализация: Модули обучения VR
• Результаты: Более быстрая разработка, улучшенное качество обучения

Чтобы обеспечить безопасные путешествия для 34 миллионов пассажиров в год, команда центра передового опыта XR KLM поставила задачу создать погружающие обучающие среды, которые могли бы ознакомить пилотов со всеми деталями самолетов в парке KLM. Используя высококачественные камеры, сканеры глубины LiDAR и данные CAD от многонационального аэрокосмического производителя, разработчики KLM смогли быстро создать прототипы реалистичных изображений каждого типа самолета в своем парке.

Эти впечатляющие 3D-модели позволили быстро разработать погружающие обучающие сценарии, которые позволили пилотам взаимодействовать с реалистичными панелями управления, ознакомиться с новыми самолетами и отработать сложные процедуры в виртуальной кабине.

Читайте кейс-стади.

Инноватор: Аэропорт Ванкувера

• Пример использования: Эксплуатационная эффективность
• Реализация: Цифровой двойник
• Результаты: Расширенные возможности анализа, улучшенные задачи

Для создания единого источника данных для своих различных операций Управление аэропорта Ванкувера создало полностью оцифрованная версия аэропорта и его окрестностей, которые могут быть использованы всеми командами. Для сбора данных внешних видов использовался вертолет, оснащенный высококачественными камерами и детекторами LiDAR, который провел обширное обследование аэропорта.

Эти данные визуализации реального мира были затем обработаны и отображены в Unity, что позволило создать множество перспектив визуализации, включая CAD-интерьер для оптимизации планировки ворот. Администраторы аэропортов используют внешний вид для визуализации данных в реальном времени о движении самолетов и показателях работы ворот, в то время как внутренние виды позволяют персоналу выдавать рабочие задания для конкретных помещений по всему аэропорту.

Посмотрите демонстрационное видео.

Преимущества корпоративных приложений XR

В каждом профиле разработчика мы видели, как команда нацеливается на удовлетворение бизнес-потребностей и реализует ценность 3D-данных для огромной организационной выгоды. При рассмотрении возможности интеграции XR в ваш процесс разработки мы рекомендуем использовать несколько основных показателей для оценки потенциальной отдачи от инвестиций:

Снижение затрат

Экономия средств может измеряться различными способами, например, уменьшением количества несчастных случаев и травм, снижением зависимости от физических прототипов или просто ускорением сроков разработки благодаря этапам симулированных итераций. Другие реализации XR (например, цифровые двойники) могут окупать расходы за счет улучшенных аналитических данных, более быстрого реагирования на триаж или снижения затрат на поездки ключевого персонала.

Освобождение ресурсов

Виртуальные среды устраняют или снижают необходимость в использовании реального оборудования для каждого учебного занятия. Независимо от того, специализируется ли ваш персонал на медицинских устройствах, самолетах или промышленных роботах, обучение в VR позволяет им оттачивать навыки и практиковать сложные процедуры в виртуальных средах, тем самым освобождая реальное оборудование для использования в ходе обычных операций.

Повышение безопасности

Виртуальные среды повышают качество обучения за счет устранения риска и максимального вовлечения студентов в реальные сценарии до того, как они столкнутся с ними на рабочем месте. Этот контролируемый, повторяемый процесс воздействия на опасные сценарии защищает людей от вреда и снижает общую ответственность компании за травмы.

Ускорение принятия решений

Разработка в режиме реального времени 3D обеспечивает двойную выгоду: реальное понимание и прогнозирование на будущее. Ориентированные на дизайн реализации XR позволяют командам разработчиков продуктов моделировать реальные явления для тестирования динамики воздушного потока или установления базовых допусков для физических деталей, в то время как приложение для мониторинга может отображать данные iOT в режиме реального времени в виде легко интерпретируемых 3D-визуализаций для оптимизации и сортировки.

Освобождение данных

Разработка в режиме реального времени 3D освобождает CAD, BIM и другие форматы 3D-данных от раздражающих ограничений доступа, лицензий на рабочие места и пробелов в технических знаниях, создавая общий вектор коммуникации между междисциплинарными командами. Инструменты XR дают возможность художникам, инженерам и командам разработчиков продуктов совместно работать над проектами и развиваться.

Как подходить к разработке приложений XR

Ведущие разработчики раскрывают возможности XR с помощью интерактивных решений для обучения, совместной работы и промышленного моделирования. При решении вопроса о том, могут ли приложения XR принести пользу вашей организации, мы рекомендуем учитывать несколько факторов и следовать лучшим практикам:

Оценивайте данные 3D

Во многих организациях все еще нет специальной команды по 3D-дизайну. Если вы рассматриваете возможность использования приложений XR для вашего случая использования, вам следует сначала решить, есть ли у вашей организации убедительный пользовательский сценарий, который требует повышения квалификации ваших инженеров или привлечения разработчиков 3D. Воспользуйтесь нашими услугами онлайн-ресурсы для обучения чтобы увидеть, как Unity Industry вписывается в ваш рабочий процесс.

Устраните слабые места

Если ваша организация в настоящее время использует 3D-данные исключительно для производства или изготовления, есть большая вероятность того, что их потенциальная ценность не была полностью реализована. Но прежде чем приступить к проекту по освобождению ваших 3D-данных, важно определить их потенциальную ценность по сравнению с другими соображениями, такими как:

• Кто в настоящее время поддерживает 3D-данные в вашей организации?
• Кто имеет доступ, и был ли доступ ограничен по соображениям безопасности или соответствия?
• Хранятся ли данные в проприетарных форматах?
• Требуется ли заинтересованным сторонам дорогая лицензия или технические знания для использования и обработки этих данных?

Эти вопросы должны помочь определить, может ли решение XR принести пользу вашей организации.

Начинайте с малого, стремитесь к большим целям

Не пытайтесь охватить все сразу. Начинайте с малого и ищите способы, с помощью которых XR может решить конкретные проблемы в вашей организации. Даже если вы уже можете предвидеть варианты использования второго порядка для приложения XR, лучше придерживаться дизайна с учетом дискретного MVP.

Чем выше точность ваших активов и чем больше внимания уделяется раскрытию ценности ваших данных, тем выше ваши шансы на повышение операционной эффективности в вашей организации.

Оценка ROI

Тем, кто заинтересован в продвижении решений XR в своих организациях, следует оценить потенциальную ROI, используя примеры, приведенные в этом документе. Связана ли виртуализация с явными или неявными экономией затрат (например, сокращение продолжительности обучения, уменьшение количества прототипов, ускорение разработки, сокращение поездок сотрудников или снижение ответственности)?

Хотя ваше решение должно быть разработано с учетом поэтапного прогресса, на этом этапе также стоит рассмотреть последующие преимущества. Могут ли доступные визуализации данных быть полезны в маркетинговых и продажных материалах или стать ключевым элементом интерактивного взаимодействия с клиентом в точке продаж?

Выбирайте платформонезависимые фреймворки

Чтобы избежать проблем, когда поставщики оборудования обновляют или изменяют свои платформы, важно разрабатывать с использованием фреймворка разработки 3D, который упрощает процесс развертывания на нескольких платформах, избегая привязки к поставщику. При выборе технологического стека ищите программные решения, которые позволяют создавать конкретные конфигурации развертывания в различных средах выполнения.

О Unity Industry

Unity Industry сочетает в себе инструменты редактирования Unity Editor в режиме реального времени, 3D-инструменты и динамические рендеринговые конвейеры с лучшими в отрасли инструментами для загрузки данных и постоянной поддержкой Industry Success для облегчения вашей цифровой трансформации. Включаемый плагин Pixyz может анализировать более 70 типов файлов, включая CAD и BIM, с возможностями динамического тесселирования сетки и децимации полигонов, что упрощает разработку приложений XR с использованием 3D-данных.

Клиенты Unity выбирают Unity Industry, чтобы сэкономить деньги, достичь совершенства и улучшить доступ междисциплинарных команд к 3D-данным.