安全，培訓(xùn)，生產(chǎn)力和效率是實現(xiàn)最佳運營的關(guān)鍵因素。因此，改善這些領(lǐng)域的技術(shù)正在各個行業(yè)中激增。其中，人工智能(AI)，虛擬現(xiàn)實(VR)和增強現(xiàn)實(AR)正在獲得利益，同時也節(jié)省成本。

“半導(dǎo)體行業(yè)正在經(jīng)歷一次重大變革，” 位于加利福尼亞州圣克拉拉市的GlobalFoundries的CIO部門全球創(chuàng)新主管DP Prakash博士說。“首先，對產(chǎn)品組合的需求不斷增長伴隨著制造復(fù)雜性的增加第二，隨著我們接近小型微處理器的量子限制，摩爾定律的規(guī)模逐漸消失。通過機器學(xué)習(xí)，人工智能(AI)，虛擬現(xiàn)實(VR)，AR和機器人過程自動化等創(chuàng)新技術(shù)提高生產(chǎn)力比以往更重要。“

普拉卡什報告說，PTC對企業(yè)AR潛在價值的示范激勵了GlobalFoundries追求它。“我們確信AR和VR將改善員工的安全，培訓(xùn)和生產(chǎn)力，”他說。

Prakash補充說，AR可以在四個主要領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)價值，而GlobalFoundries正在探索和整合所有這些領(lǐng)域。他們包括：

使用AR耳機和軟件的文檔更簡單，速度提高10倍，因為維護工作流程可以由專家快速捕獲，快速編輯并推送到云計算服務(wù)。

通過在工廠地板設(shè)備上投射數(shù)字顯示器來進行培訓(xùn)，以補充課堂教學(xué)，這可以將培訓(xùn)時間縮短一半。

使用語音激活A(yù)R的操作允許在正確的時間快速訪問正確的數(shù)據(jù)，從而減少認知負載錯誤。

用于在制造工具和流程應(yīng)用程序遇到問題或停機之前進行預(yù)測性和主動維護的分析。

在最近的試點項目之后，GlobalFoundries為其所有工廠提供了來自PTC的Vuforia Expert Capture AR軟件和Vuforia Engine培訓(xùn)軟件。“現(xiàn)在，Vuforia幫助我們捕獲RealWear或Microsoft HoloLens耳機上的所有內(nèi)容，在任何需要的地方編輯，組織和重新部署，”Prakash補充道。“我們已經(jīng)將培訓(xùn)時間縮短了50%。”

OSIsoft制造業(yè)的行業(yè)負責(zé)人Enrique Herrera 補充說：“AR在工廠車間絕對有用。想象一下，你被派去評估鍋爐或其他一些發(fā)出異常噪音的機器。使用AR，你可以提供服務(wù)其內(nèi)部工作的3D圖像完整，數(shù)據(jù)流告訴您當前的運行狀態(tài)。突然之間，您可以更好地了解正在發(fā)生的事情，而無需關(guān)閉流程或拆分。此外，您只有兩只手，因此，只要您需要信息，但無法使用手機或筆記本電腦，AR就是可穿戴設(shè)備的潛在機會。

“在工廠車間呼叫AR'真正符合理想。' 您可以使用AR實時比較實際生產(chǎn)或流程與優(yōu)化模型，這樣您就可以看到漂移并在問題出現(xiàn)之前對其進行管理。使用AR，您可以獲得實時數(shù)據(jù)饋送，模擬正在生成的內(nèi)容根據(jù)之前設(shè)定的生產(chǎn)和質(zhì)量指標模擬應(yīng)該生產(chǎn)什么。你能在筆記本電腦上獲得相同的信息嗎?是的，但是在AR屏幕上提供可以使它更容易獲得和更有用。“

AR = HMI +數(shù)字雙胞胎

如果潛在用戶發(fā)現(xiàn)浮動在物理設(shè)備前面的3D圖形令人迷惑，那么將AR視為人機界面(HMI)的自然演變和擴展可能會有所幫助。正如紙張和剪貼板讓位于顯示面板，PC，平板電腦和智能手機一樣，今天的屏幕正在讓位于耳機，眼鏡和其他無屏幕顯示器，但所有這些HMI格式的基本數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)保持不變。(邏輯上，將數(shù)據(jù)直接傳遞到生物大腦中將來可能是不可避免的，但這是另一天的界面故事。)現(xiàn)在的轉(zhuǎn)折是AR的靈活性允許將數(shù)據(jù)，模型和數(shù)字雙胞胎添加到接口以獲得更有效的響應(yīng)。

“增加AR的最大附加值可能來自增加工作流程，維護和特別安全，” 美卓副總裁兼數(shù)字業(yè)務(wù)發(fā)展主管Rashmi Kasat說。，他還開發(fā)了新的數(shù)字車庫計劃，以實現(xiàn)快速創(chuàng)新和反饋。“今天，我們有維護手冊，有關(guān)如何維護機器的逐步說明，但我們不斷讓年輕人上船，并不是每個人都有時間和耐心徹底閱讀打印指令頁面，這可能導(dǎo)致安全問題一種解決方案可以是將手冊數(shù)字化并通過AR提供，以便在機器上一步一步地指導(dǎo)工人。指導(dǎo)說明將逐步提供所有安全說明，這將確保安全性。整個維護過程中的帳戶。“

Bentley Systems公司 PlantSight副總裁Ken Adamson 補充說：“數(shù)字雙胞胎是反映實際情況的虛擬信息，因此必須不斷更新，并從電子表格等不同來源為模型帶來新數(shù)據(jù)。另一方面是AR，其中有大多數(shù)奇怪的例子將3D圖片放在現(xiàn)實世界中，但它可以在模型的頂部使用任何類型的數(shù)據(jù)，并在現(xiàn)實世界中顯示它。我們稱AR為視覺操作'因為它將數(shù)據(jù)疊加在真實物品上，包括視頻輸入到耳機和安全帽，因此用戶可以免提工作.AR的另一個好處是它可以將3D模型集成到真人模型中，以顯示通常無法看到的過程，例如作為地下管道或墻后布線。“

雖然AR，VR，混合現(xiàn)實(MR)和填空X現(xiàn)實(XR)最近得到了很多關(guān)注，但它們基于已經(jīng)存在多年的3D圖形和顯示技術(shù)。第一人稱，視頻游戲式，漫游模擬預(yù)計將在大約10年前接管，并在一些行業(yè)取得進展，但他們大多數(shù)來自于流程應(yīng)用程序，因為它們沒有實現(xiàn)廣泛實施。

“2008年，我們開始使用第一人稱游戲軟件，并使用3D圖形顯示實時SCADA信息。但現(xiàn)在，出現(xiàn)了更多用例，包括使用建筑信息系統(tǒng)(BIM)軟件，如Autodesk的Revit for 3D模擬和演練，“ Iconics的總裁兼首席執(zhí)行官Russ Agrusa說，他現(xiàn)在是三菱電機公司的一部分。”不同的行業(yè)采用不同的AR。"

Agrusa報告說，AR的主要進步之一是如何使用存儲的設(shè)備類型或條形碼，QR碼或設(shè)備上的標簽來執(zhí)行對象識別，并使用該識別將物理圖像與顯示文檔，手冊，操作或其他有用信息的圖形疊加。

“坦克可以覆蓋顯示狀態(tài)，內(nèi)容和流量的圖像。所有這些元素都可以出現(xiàn)在用戶的視野中，就在它所代表的物理設(shè)備的頂部，這比在控制室來回呼叫更有效在對講機上，甚至是看普通的平板電腦，“Agrusa補充道。“我們將在未來五年內(nèi)看到這一領(lǐng)域的創(chuàng)新浪潮，正當我們從PLC轉(zhuǎn)向PC和互聯(lián)網(wǎng)時，AR是接口的下一步。例如，AR可用于面部用于改進安全性或?qū)徲嫺櫟淖R別或生物識別技術(shù)。它還可以與全球定位系統(tǒng)(GPS)配合使用，以便部署最親近的人員來更快地解決問題。“

iQagent首席執(zhí)行官Bob Meads 報告說，他的公司及其AR軟件源于他20年歷史的系統(tǒng)集成公司iQuest，該公司的成立是為了開發(fā)與Siemens Simatic WinCC HMI軟件的軟件集成。“當我們看到iPad 2在2011年推出其相機時，我們知道我們想要快速將它帶到工廠車間，并創(chuàng)造新的東西。我們的想法是創(chuàng)建一個可以識別設(shè)備并顯示相關(guān)信息的應(yīng)用程序，”米茲。“我們引導(dǎo)了我們的iQagent軟件，并于2012年作為首個AR解決方案推出，以使相關(guān)數(shù)據(jù)和資源立即顯示在移動設(shè)備上，從而使它們更高效。”

從一開始，Meads報道AR旨在將數(shù)字信息放入現(xiàn)實世界的背景中。但是，要提供數(shù)據(jù)，AR系統(tǒng)需要知道：

用戶位于設(shè)施中;

設(shè)備位于工廠地板上，其他設(shè)備位于同一區(qū)域; 和

傳感器和儀器是面向的，以及如何捕獲和可視化其數(shù)據(jù)。

“我們從QR和條形碼開始創(chuàng)建興趣點(POI)，因為它們比使用算法進行物體識別更有效，更便宜，”Meads解釋道。“現(xiàn)在，像Microsoft HoloLens這樣的設(shè)備可以映射環(huán)境，并通過無線網(wǎng)絡(luò)添加有關(guān)設(shè)備的信息。用戶可以看到他們所處的位置發(fā)生了什么，并查看數(shù)據(jù)，就像查看Google地圖中顯示的POI一樣如果他們需要免提，他們還可以在RealWear耳機上運行iQagent。“