Использование дополненной и виртуальной реальности в промышленности: возможности и вызовы

Майнинг и стейкинг Институциональное принятие

Современные технологии стремительно меняют традиционные подходы к работе в промышленных и производственных сферах. Среди них особое место занимают дополненная реальность (AR) и виртуальная реальность (VR), а также различные носимые устройства — очки, шлемы и другие гарнитуры. Несмотря на бурный интерес к этой сфере еще со времени запуска Google Glass в 2012 году, повсеместного внедрения подобных решений пока что не наблюдается. Тем не менее, существует ряд успешных примеров применения AR и VR в индустрии, а также четкое понимание основных проблем, тормозящих развитие и широкое использование этих технологий. Одним из наиболее ярких и обсуждаемых примеров является использование Microsoft HoloLens 2 в сфере строительного контроля качества.

Компания, о которой рассказали пользователи, внедрила программу, позволяющую накладывать 3D-модели проектов из CAD-систем непосредственно на металлические конструкции в цехах. Это значительно облегчает и ускоряет проверку соответствия сборки проектным требованиям. В сравнении с классическим подходом — ручными измерениями и изучением бумажных чертежей — такой метод существенно повышает точность и уменьшает затраты времени. Однако даже эта технология сталкивается с рядом ограничений: сложность пространственного картирования большого объекта, ограниченный объем памяти гарнитуры, слабая устойчивость к изменению окружающей обстановки и устаревшая программная платформа. Все эти проблемы сводят к тому, что в настоящее время AR используется лишь в специальных, небольших проектах с высокими требованиями к точности и минимальной погрешности.

Помимо строительной сферы, есть применимые кейсы в области дистанционного мониторинга и телемедицины. В Сербии, например, реализуются проекты с использованием технологий дополненной реальности для дистанционного наблюдения за пациентами, что позволяет врачам оперативно контролировать состояние и при необходимости взаимодействовать с персоналом удаленно. Также Министерство обороны США с помощью Hololens разрабатывает программу IVAS — систему, обеспечивающую солдатам улучшенное восприятие и тактические преимущества за счет наложения различных видов данных и информации в реальном времени. Тем не менее, в большинстве случаев промышленные компании не видят прямого выгодного использования AR-платформ и не готовы вкладываться в дальнейшее развитие и масштабное оснащение сотрудников такими устройствами. Высокая стоимость гарнитур, несовершенство аппаратного обеспечения, неудобство ношения, проблемы с производительностью и ограниченное качество дисплеев – все это одновременно снижает привлекательность технологий и удлиняет путь к их массовому внедрению.

Исследования и опыты специалистов показывают, что оптимальные промышленные сценарии требуют серьезных доработок в аппаратной части, в том числе увеличения оперативной памяти, улучшения процессоров с акцентом на энергоэффективность и развития более точных систем пространственного восприятия. Многие пользователи подчеркивают, что основное преимущество AR-приборов — возможность улучшить производительность и точность работы руками, а не просто показать информацию в формате электронного руководства или видео связи. 3D-наложение моделей на объекты помогает сразу замечать неточности и дефекты, что невозможно реализовать обычным просмотром документации на дисплее. Крупные технологические компании сдерживают свои инвестиции в AR и VR под влиянием «проблемы курицы и яйца»: без достаточного спроса на устройства не развивается софт, а без современного и надёжного программного обеспечения рынок не готов к массовому внедрению. При этом внедрение сопровождается переходом на новые рабочие процессы и необходимость обучения персонала, что создает дополнительный барьер.

В итоге большинство решений остаются в рамках пилотных проектов, «инновационных центров» и специфических кейсов, а период окупаемости продолжает увеличиваться. Некоторые компании сосредоточились на образовательных и тренировочных приложениях VR и AR, поскольку здесь удается добиться ощутимой пользы и повышения безопасности персонала. Особенно это заметно в сфере обучения операторов техники, пожарных, монтажников и других специалистов, чья работа связана с высокими рисками. Виртуальные симуляторы позволяют практиковаться в фокусированном режиме без опасности и затрат на реальное оборудование. Несмотря на это, для многих конечных пользователей проблема с освоением контроллеров VR и общая доступность технологии остаются ограничивающими факторами.

Онлайн-платформы, объединяющие различные инструменты для коллективного управления проектами, также начинают экспериментировать с интеграцией VR/AR. Однако пока что большинство таких инициатив ограничиваются офисной средой и использованием VR шлемов для 3D обзора моделей и коллективных презентаций, что скорее является вспомогательным, чем основным инструментом. Специфичные промышленные условия — шум, пыль, вибрации — требуют специально адаптированных, устойчивых и безопасных устройств, способных работать в реальном производственном цикле, но таких универсальных решений пока нет. Технические трудности дополняются и эргономическими. Современные AR/VR-устройства часто тяжелые, неудобные, с трудом обеспечивают комфорт длительного ношения.

Для полноценной интеграции в повседневную работу гарнитуры должны не только экономить время и силы, но и не создавать физического дискомфорта. Некоторые из пользователей высоко оценивают перспективы облегченых XR-очков, способных работать в связке с внешней вычислительной платформой — смартфоном или компактным мини-ПК. Такой подход позволяет сбалансировать производительность и вес самого устройства, а значит повысить социализацию технологии и уменьшить «стигму» ношения специализированных гаджетов. Социальное восприятие тоже играет значительную роль. Если устройство выглядит громоздко или вызывает внимание окружающих, пользователи склонны избегать его использования вне специализированных условий.

Современные разработки стремятся сделать XR-устройства максимально минималистичными и презентабельными, приближенными внешне к обычным очкам. Это увеличивает шансы на повсеместное принятие технологии и соответственно расширяет потенциальный рынок. Еще одной областью, где AR постепенно находит применение, являются системы удаленных консультаций и диагностики. Испытания показали, что ношение гарнитуры и передача в реальном времени изображения с линии сборки или технической площадки позволяет экспертам дистанционно помогать операторам, экономить время и уменьшать количество выездных команд. Тем не менее такие решения требуют безотказной связи, защиты данных и удобных интерфейсов для взаимодействия.

Что касается VR гарнитур, их применение в качестве переносного рабочего пространства становится все более актуальным, особенно в эпоху роста удаленной работы. Устройства с возможностью создавать виртуальные «многомониторные» конфигурации уже сегодня официально используются для повышения продуктивности программистов и других профессий. При этом многие отмечают, что все еще есть сложности с качеством изображения, утомляемостью глаз и физическим дискомфортом после нескольких часов использования, что сдерживает переход на полностью виртуальную рабочую среду. Развитие технологий дополненной и виртуальной реальности в промышленности тесно связано с прогрессом в нескольких смежных областях: улучшении батарей, miniaturization аппаратной платформы, повышении качества отображения информации, адаптации систем голосового управления и искусственного интеллекта. Интеграция последних особенно перспективна, поскольку облегчает работу с интерфейсом, снижая порог входа для новых пользователей и оптимизируя ввод данных.

Несмотря на многочисленные сложности, направление AR/VR для промышленности продолжает развиваться, чему способствует наличие успешных пилотных проектов и заинтересованность крупных игроков в трансформации рабочих процессов. Компании в сегментах добычи полезных ископаемых, строительства, медицины, складской логистики и безопасности систем уже активно тестируют и внедряют подобные технологии. При этом опыт показывает, что эффективным может быть только сбалансированное сочетание аппаратных устройств, программного обеспечения, образовательных программ и четко обозначенной бизнес-модели. Выводы указывают на долгосрочную перспективность AR и VR в отраслевых применениях. Скорее всего, широкое принятие и интеграция новых решений будут постепенным процессом, требующим адаптации к реальным задачам, снижению стоимости и повышению удобства для конечного пользователя.

Настоящее время можно назвать фазой активного эксперимента, исследований и подготовки почвы для более масштабных внедрений в будущем. Таким образом, дополненная и виртуальная реальность уже сегодня находят место в индустриальных процессах, позволяя улучшать качество, ускорять работы и снижать риски. Но дальнейший рост и эффект от массового внедрения зависят от решения технических, эргономических и организационных задач, а также от возможностей производителей и потребителей технологий взаимодействовать на взаимовыгодных условиях.