具有全息信息處理功能的設備可以為工業(yè)數據提供3D增強現實(AR)的視圖,這些數據可以與一體化的人機界面及監(jiān)控和數據采集軟件(HMI/SCADA)一起使用。
微軟公司的Windows操作系統(tǒng)以及圖形用戶界面(GUI)的使用為自動化軟件提供了一種通過二維圖形符號來監(jiān)視和控制設備的方法。隨著時間的推移,這些圖形符號在功能性和復雜性方面不斷成長。處理器從32位進化到64位,而且在過程控制中引入了典范轉移。對于任務來說很關鍵的數據采集能夠以驚人的速度完成,而之前在HMI/SCADA軟件中使用的二維圖像可以很快地以三維方式描繪出來,可以栩栩如生地將所連接的物體和環(huán)境展示出來。
配備AR解決方案的工作人員可以通過連接的設備立即與機器人建立溝通,通過進行相應的全息互動,提供或者接收維修方面的信息。
創(chuàng)新一直在繼續(xù)。PLC為基于PC的控制提供了必要性,由于后者的存在,GUI的使用才使得操作員的工作更簡單了,進一步帶來了圖形處理方面的進步。下一步是使用具有“數字雙胞胎”的全息信息處理設備。
基于位置的功能
在生產制造或過程控制的應用中,與全息計算設備的兼容性是眾多AR和數據移動功能之一。在現代HMI/SCADA軟件中其他的基于位置的功能包括:
●NFC(近場通訊)使用戶可以在不使用物理連接的情況下與所支持的設備進行連接,用戶可以通過自動連接遠程地對數據和設定進行監(jiān)控或配置,而不需要更多的設備設施。
●GPS(全球定位系統(tǒng))利用經緯度信息來顯示與該位置相關的數據及設備。移動用戶可以查看預先配置過的一個用戶所在的物理位置的信息。
●OCR(光學字符識別)使移動設備可以通過掃描標準的字母數字字符獲取信息。
●條形碼掃描利用了與設備相關的物理標簽幫助操作員減少混淆。
●二維碼(快速響應代碼)使用戶通過掃描設備上的預先設置好的物理二維碼,實時獲得關于該設備的當前和歷史的信息。
AR在工業(yè)4.0中的應用
一個典型的工業(yè)4.0的 AR應用場景會包括培訓、仿真、維護、遠程協(xié)助或一些其他的使用案例。使用集成了HMI軟件的整體設備的技術人員可以眼看著天花板便可看到有關供熱、通風以及空調(HVAC)系統(tǒng)的相關信息,設備是如何布置的以及了解諸如壓力和流量等技術參數。在內襯和假頂棚后面隱藏的裝置和集成設備與其當前的狀態(tài)消息一起可視化。以此,故障可以更快速地被檢測并得以修正。
如果排風系統(tǒng)工作不正常,也許最終查明不是風扇故障,而是電源的問題。這種情況可以在AR環(huán)境下快速查看出來。操作員就可以調出相應的電路圖和信號狀態(tài)。諸如維護指導手冊這樣的文檔也能夠以前后相關聯的方式打開。
AR可以在工廠內、建筑物內以及復雜的、有多重資產的環(huán)境下提供可視化解決方案。裝備有AR解決方案的工人們可以通過連接設備立即與服務代表建立溝通,通過進行相應的全息互動,提供或者接收維修方面的指導。
開發(fā)人員和用戶正在努力擴大AR中硬件及軟件可實現的可能性邊界。正如生產制造和過程控制的技術從最早期的PLC進化到DOS,從二維GUI再到64位處理,在今天的AR功能基礎上擴展出各種新的想法將是不可避免的。