用混合现实技术实现跨平台通讯服务,全面助力工业 4.0 转型

“我们使用微软 HoloLens 混合现实技术以及实视研发的 HoloView 跨平台物联网通讯服务,提供现代工业 4.0 所需的全新混合现实沟通解决方案,结合针对制造业的可视化内容服务,帮助工业客户实现更加准确、高效的展示与沟通体验,为企业数字化转型带来了新的机遇,实现企业效率和生产力的再次提升。”

——刘宏宇 实视信息技术有限公司 联合创始人&架构师

 

实视信息技术(上海)有限公司成立于 2015 年。主要面向航空航天,汽车交通、能源电力,工程机械、医疗仪器等行业。针对大型企业,中小企业,以及企业应用的开发者,提供针对产品研发,市场营销,生产制造,售后培训等使用场景,基于物联网通讯和增强现实技术的展示及协同的产品服务与解决方案。

实视在上海,北京和布鲁塞尔设有开发团队以及代表处。目前是 Microsoft BizSpark 创业扶植计划+优选加速计划会员,MRPP 微软全球混合现实开发合作伙伴,中国移动 5G 联创合作伙伴,UNITY 3D 增值合作伙伴,以及 GE Predix 认证开发合作伙伴并荣获2017年GE中国“Predix 星火计划”创业公司优胜奖

解决方案背景

传统制造业的工资、能源价格一直不断在提升,厂商的成本负担越来越重。随着市场上涌入愈来愈多新进竞争者,已有规模的业者也不断的提高并购价格,他们都希望透过这些行动,带动下一波生产力的提升。

工业 4.0 让工业和装备制造进入更加残酷的市场淘汰和竞争时代,要在如此艰困的环境里保持竞争力,企业主开始思考如何提高运营效率。虽然过去精简组织、优化流程、减少浪费等措施可以让企业持续改进效率,发挥了非常重大的效果。但新兴的工业 4.0 却是一个全新的概念,该理念着重于透过全新可视化、智能化和大数据技术来增加制造流程中的自动化应用比例,这样的作法将制造业引入了更加残酷的竞争。

每项技术变革都带来了生产力改进浪潮,行业领导者必须具有远见和意识,以利用工业物联网(IoT for Industry)、人工智能、智能传感器设备等新技术或使用数字化混合现实技术(MR),从而保持领先地位,这有可能显著提高组织的效率和生产力。

工业 4.0 时代下的制造业痛点

数字化转型在即,每个企业、每个产业都与之息息相关。这些改变正在快速发生,企业的未来发展将更多地由转型与创新所引导,许多产业和工作实践都将被重新定义。航空航天、汽车交通、能源电力、工程机械、医疗仪器等行业,设备及技术复杂,要实现企业生产与业务流程的最佳化,连接并管理所有资产、产品、员工和客户的能力变得日益重要。厂商需要更深入地与客户和消费者互动,根据其需求推动创新并寻找新的方法来增加价值,因此,在研发、营销、培训及售后等工作流程中,企业希望实现更加及时和高效的沟通与协同能力。

在制造业的传统工作方式中,沟通协作主要依靠电子邮件和电话完成,由于信息系统的部署范围有限,一线厂房和流水线缺乏有效的信息沟通平台,技术人员在需要帮助时无法获得详细的或可视的信息,主要通过电子邮件或电话进行数据查询。技术支持团队通过电子邮件或电话获得支持请求,这种低效的沟通方式对于技术支持人员、专家和现场员工而言效率低下且耗时,经常使得研发部门无法及时收到其他部门的明确更新,也无法随时随地展开实时协作。

同时,工业和装备制造业的设施、装置、产品和系统具有分散性,大型和工业设备所具有的系统运行连续性和危险性也对协作和沟通提出了特殊要求,例如不能轻易停机、不能进入生产现场、必须等待设备冷却等。在面对最终客户时,大型设备和器械的复杂操作和使用流程、产品故障难以通过文字和语言清楚描述,缺乏视觉化呈现效果,当技术人员不在客户实际环境时,与客户的沟通效率低下。同样,这种视觉信息缺失也使得维护技术人员在新系统、新产品的培训方面受到较大制约,很多培训项目只有在实际场地通过实物操作才能获得较好的培训质量,但这种方式危险性高且成本高昂。

实视信息解决方案

增强的虚拟和混合现实革命已经到了一个临界点。在与技术和数据互动方式发生转变的推动下,行业领导者正在将其重点转向以创新用例和工业化原型为基础的战略。混合现实(MR)是人类/计算机交互的下一个重大进化,实视信息相信,全息影像实现的混合现实融合体验可以为企业运营、培训和维护过程提供最佳工作效率。

作为领先的工业数字化解决方案提供商,实视信息使用混合现实技术为核心,利用 HoloLens 全息眼镜,整合了物联网通信技术,自主研发了“HoloView”跨平台混合现实通讯服务,利用可视化内容服务来帮助工业客户实现更加准确,高效的展示与沟通体验。

HoloView 混合现实通讯服务以混合现实为核心,基于智能云,整合了物联网通讯和实时音视频技术。微软 HoloLens 基于混合现实技术,能够将物理世界和数字世界中的人、物和场所融为一体,它可以为建筑设计人员提供多元化的创作体验,让设计者可以沉浸在虚拟与现实叠加的混合环境中,与混合现实中的全息影像交互,让设计模型可视化呈现,并将其作为现实世界的一部分,对环境做出反应,并实现更自然的创造、沟通、协作和探索方式。

HoloView 使用 HoloLens 提供用户设备前端以及音频通讯过程中的混合现实呈现能力,能够实现高清流畅的全息影像内容呈现体验。实视信息针对工业场景中的不同设备和模型,使用复杂的 CGI 技术和高度复杂和详细的 CAD 数据创建真实设备资产的全息影像模型。利用自主实现的数字引擎,在生产环境中实时获取设备状态数据和相关环境信息,在 3D 引擎中生成实时和动态的资产可视化全息模型。利用 HoloLens 提供的手势和语音控制能力,HoloView 可以让用户在双手保持工作的同时,通过语音及手势控制,让数字化资产模型在 HoloLens 上以可交互的方式进行呈现。

在网络连接方面,HoloView 利用 MQTT 网关作为基本传输协议,建立了基于智能设备和传感器的物联网即时通讯系统,可以在各种条件和地点提供多站点工作协作。兼容智能眼镜、移动和可穿戴设备以及 PC 终端配件,允许通过语音和手势控制实现高效率工作,支持实时数据传输、现场图像和视频捕获和共享。实视信息定制开发了专门的设备状态访问 API 和网络接口,与传统工业物联网通过网络获取信息的方式不同,HoloView 通过自有网关可以与不同物联网平台的机器网关进行对接,利用 Time Series 获取企业设备相关数据在智能终端呈现,现场技术人员可以在无需外部网络支持的情况下让 HoloLens 直接通过设备端口获取实时运行数据,从而实现超低延迟的实时全息影像呈现效果。

在微软智能云 Azure 的配合下,该方案支持灵活多样的系统集成方式,可以针对不同类型客户(大中小企业,以及企业应用开发者)和不同场景需求(产品研发、市场营销、售后支持和培训等)提供系统定制开发,SDK 工具集等多种形态的产品,或者利用 Azure 提供 SaaS 或 PaaS 服务。使用 Azure 的云+端架构可以与企业现有 ERP 或其它生产管理系统无缝整合,帮助企业更好地实现跨地区、跨部门的全息可视化沟通与协同。同时,在以 Azure 为核心的服务交付模型中,HoloView 还轻松实现了跨平台部署,除了使用 HoloLens,还可以将终端应用安装在个人电脑、移动设备、VR/AR 眼镜和工业监控等设备上,实现了不同场景和需求下的远程视音频协同、实时数据传输、现场图片与视频的采集与分享等。

HoloView Lab 助力企业工业 4.0 转型走向成功

先进的技术体验

HoloView 拥有跨平台的即时通讯技术,提供用户之间的文字、图片、语音、音视频等多方的即时通讯服务。具有物联网协议的支持,提供对物联网设备的实时数据进行传输与通讯。利用 HoloLens 混合现实呈现技术,结合支持物联网实时数据通信的混合现实 3D 引擎,提供用户设备前端以及音视频通讯过程中的增强现实能力,让传统装备和工业制造领域轻松满足生产和客户现场可用的电子白板和远程协同等需求,实现更直观准确的信息协同方式。

借助自主研发且深度优化的实时音视频传输能力,该方案提供低于 800ms 的高清流畅的视频体验,确保了良好的远程协助和会议体验。同时,HoloView 针对不同终端做了适配优化,可最大化发挥硬件终端性能、提高音视频通信质量。HoloView 的跨平台能力提供多样化前端应用方式,除了 HoloLens,该解决方案还支持数十种硬件载体,并且可以与各类工业终端连接,在不具有硬件条件的一线工地、车间和生产线上,如工业设备维修、石化管路巡检等场景,工程和技术人员可以使用 PC、安卓、iOS、Windows 平板、多种智能眼镜(影创 Halomini、爱普生 BT300 和 RealMax 等)、OBD 和 IP 摄像机等设备,从而在更广泛的场景中实现了物联网数据平台的对接与可视化数据呈现能力。

丰富的使用场景

使用 HoloView 基于全息影像实现的实时沟通能力可以将虚拟协同工作带入企业内部的各个角落,每个环节。这种混合现实应用可以应用于数十种业务场景,包括汽车、工程机械、建造、物流、零售和医疗等行业,适合设计评审、市场营销、售后服务和模拟培训等多种业务场景。

现在,研发人员可以及时得到产品故障及维修的过程信息,透过 HoloLens 全息影像,可以直观看到同事展现的三维设计和结构组成,利用手势对复杂机械结构进行解耦、拆分或合并,配合实时语音通信,实时分享设计见解和观点。

在销售和技术培训场景中,得益于 HoloLens 直观的全息影像和友好的交互方式,销售代表能够更好的向客户展示产品的技术与工艺,不用步入现场就可以展示整个设备的外观设计、内部构造、运行参数、运行状态的模拟、安装方式和管线连接布局等,省除了制作、安装样品所需的前期投入,在设备安装培训场景中可缩短 5-8 天前期场地准备时间,可以轻松构建混合叠加场景,与客户共同做出更好的设备布置的布局和规划。这种全息可交互影像也让技术人员培训格外简单,不仅避免了危险的现场实物操作,还可以让培训讲师通过网络异地分享现场维修过程,极大降低了培训成本和风险。

比亚迪“宋 DM”混合现实项目

作为普通的消费者,很难直观理解新能源技术的先进性。比亚迪采用 HoloView Lab 搭建了基于微软混合现实技术、物联网通讯技术以及智能云的解决方案,让客户生动直观的了解比亚迪“宋 DM 4.9 秒全时电四驱”背后的技术。宋 DM 产品及技术混合现实项目,在 2017 年 11 月 1 日在微软中国 Tech Summit  上,作为微软主题演讲案例由微软 CEO Satya 正式发布。

在宋 DM 项目中,用户从 CAD 平台导出设计数据,经过轻量化模型处理后,可以使用 HoloLens 等 MR 混合现实设备,近距离观看汽车组件的内部结构,包括底盘结构、动力系统和电池结构等,并实现多人异地的三维空间混合现实设计协同评审,包括多人的实时语音通讯及智能翻译,实现跨地区,跨语言的空间设计评审。实现多人三维空间混合现实互动体验,直观向潜在客户进行产品外观,结构以及技术原理,并可以通过第三视角向不佩戴 HoloLens 的客户展示。

技术操作人员可以通过 HoloLens 或 VR 头盔,在混合现实叠加或虚拟空间中进行产品生产或者维修的互动操作培训。同时,结合三维扫描以及数据轻量化服务,可以让工程师在完全真实生产环境中进行模拟互动。HoloView Lab 针对该项目特别定制了汽车底盘路跑模拟模式,可以让技术人员更直观地了解车辆行驶在高低不平地路面时是如何保持平衡、提高车内乘客舒适性的。

远程协同功能在该项目中也发挥了巨大价值,当工程师遇到未知问题时,使用 HoloLens 可以随时连线远程专家,帮助现场维修人员更快地解决问题,同时,基于微软翻译服务,HoloView Lab 还提供了实时翻译功能,即使是两种语言也能畅通无阻地沟通。

卓越的平台价值

就企业整体生产力而言,数据统计表明,在比亚迪宋 DM 案例中,HoloView Lab 减少了 20% 安装和安全错误,降低 35% 培训时间,提高 30% 劳动力生产率和效率,并提高了 25%远程服务盈利能力。

携手微软全球混合现实合作伙伴计划,开启工业 4.0 新篇章

实视信息不断努力推动工业 4.0 时代的生产和制造业数字化变革,已经逐步推出了针对设计评审的“混合现实评审平台”,用于产品展示的“混合现实展示平台”,适合维修支持的“远程诊断及协同平台”以及针对技能提升的“远程培训平台”。实视信息的核心团队由经验丰富的企业家和受过高等教育的专业人士组成,包括计算机视觉工程师、移动终端和智能眼镜开发工程师、三维动画艺术家、网络工程师、项目经理、撰稿人、用户界面/用户体验设计师、机械工程师等。

微软全球混合现实合作伙伴计划(Mixed Reality Partner Program)是微软针对数字营销公司、系统集成商和解决方案提供商的综合性支持计划,旨在帮助他们为客户构建混合现实解决方案。实视信息是微软中国 MRPP 首批合作伙伴,在开发 HoloView Lab 解决方案的过程中,受到来自 MRPP 项目的大力支持与帮助。团队核心开发人员参加了由 MRPP 项目在微软美国总部 Redmond 组织的 MR 开发培训,全面提升了技术团队的核心技能,同时,针对这次培训,实视信息的产品负责人这样说:“通过这次培训,我们极大扩展了对产品规划和设计方面的认知,美国有很多丰富的案例和实践经验,微软为我们提供了许多值得借鉴的资源”。

HoloView Lab 参加微软美国总部 MRPP 培训( 上排左二,左三 和 右一)

作为微软 MRPP 项目成员和微软首选加速计划成员,实视信息这样评价与微软的合作:“我们产品中使用的软、硬件有很多,微软虽然也提供了软、硬件产品,但微软给我们的感觉并不是简单的供应商,在与微软合作时,我们感觉到的不是一次性的采购和部署,而是微软愿意与我们共同思考未来”。微软完善的技术支持,让上海实现顺利完成了产品设计到产品研发,结合微软提供的市场咨询和渠道资源,实视参加了数十场产品推介活动,与多家潜在客户进行了初步洽谈。对于未来,实视信息还将继续与微软合作,进一步扩展微软认知服务和机器学习服务的应用,不断创新,在工业领域实现更具智能的增强沟通“Augmented Communication”。

客户

  • 实视信息技术(上海)有限公司

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