混合現(xiàn)實技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用前景

劉佳旺

（中訊郵電咨詢設(shè)計院有限公司，上海 200050）

1 什么是混合現(xiàn)實技術(shù)

混合現(xiàn)實技術(shù)，是將虛擬現(xiàn)實技術(shù)和增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)相結(jié)合的新技術(shù)，它可以通過可視化技術(shù)以及計算機(jī)的圖形技術(shù)，來實現(xiàn)現(xiàn)實生活中不存在的虛擬對象，在傳感技術(shù)的幫助下，在真實的環(huán)境中安放虛擬的對象，從而使得真實環(huán)境和虛擬對象同處一個空間。使用者在真實世界的同時，還可以觸碰到虛擬的信息內(nèi)容，通過參照，疊加，補充這兩種信息，讓使用者獲取更多的信息，混合現(xiàn)實技術(shù)的核心，就是通過附加信息去增強(qiáng)用戶現(xiàn)實環(huán)境的感知和觀察，并非是一種將現(xiàn)實世界轉(zhuǎn)為虛擬世界的技術(shù)[1]。

2 技術(shù)組成結(jié)構(gòu)

混合現(xiàn)實技術(shù)是需要一整套緊密相連實時工作的硬件，以及相關(guān)軟件攜手創(chuàng)造出的混合現(xiàn)實系統(tǒng)。通常情況下，構(gòu)成的設(shè)備有Mr設(shè)備，終端電腦，數(shù)據(jù)服務(wù)器，功能服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)以及一些輔助使用的功能軟件。

2.1 Mr設(shè)備

Mr設(shè)備，現(xiàn)在一般分為兩大類，一種是可穿戴設(shè)備，如頭戴式顯示器等，以及可移動式顯示設(shè)備，如筆記本電腦，平板電腦，智能手機(jī)等。在這兩種設(shè)備中，在鋼鐵行業(yè)更好運用的應(yīng)該是可穿戴設(shè)備，如頭盔顯示設(shè)備，眼鏡顯示設(shè)備。讓穿戴好設(shè)備的相關(guān)人員，根據(jù)不同的軟件，去生成不同的虛擬圖像，可以通過用手去觸碰虛擬圖像中的文字，物品等實現(xiàn)不同的功能，如查詢信息，學(xué)習(xí)技術(shù)，拆卸設(shè)備，模擬軋鋼等。

2.2 終端電腦

終端電腦主要是用于整理各種數(shù)據(jù)，將其整合分序，制作成數(shù)據(jù)報表，通過瀏覽數(shù)據(jù)曲線圖，設(shè)備維護(hù)記錄等維護(hù)點巡檢內(nèi)容等，對出現(xiàn)問題的地方，可以第一時間了解，相比起之前的儲存環(huán)境無疑要好了很多，提取數(shù)據(jù)，查詢數(shù)據(jù)等都便捷了很多。

2.3 數(shù)據(jù)服務(wù)器

數(shù)據(jù)服務(wù)器主要是用于和功能性的服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，對設(shè)備信息，測量信息等一些重要的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行整理保存。也可以對這些已有的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行更深層次的挖掘，建立一個有整體性的信息網(wǎng)絡(luò)來為生產(chǎn)以及設(shè)備養(yǎng)護(hù)提供很好的支撐，甚至可以將圖紙資料，維修方法，應(yīng)急預(yù)案等都進(jìn)行儲存?zhèn)浞?，可讓員工在需要使用的時候，第一時間就可以提取，提高處理問題的速度。

2.4 功能服務(wù)器

在功能服務(wù)器上安裝好具體所需要的軟件，就可以通過顯示設(shè)備來進(jìn)行運用，Mr這一技術(shù)需要用到特別多的渲染，因此對功能服務(wù)器的配置要求會很高，尤其是顯卡，CPU和內(nèi)存，具體可以根據(jù)具體工作進(jìn)行裝配選擇，比如說用到的地方是整個生產(chǎn)間中樞，與所有地方都息息相關(guān)，那么必須要把每一個配件都用到最好，而如果只是一些用于日常的設(shè)備，其的配置就可以相應(yīng)的減少一些，從而節(jié)省成本。

2.5 網(wǎng)絡(luò)

網(wǎng)絡(luò)這個單元主要是由有線網(wǎng)絡(luò)以及無線網(wǎng)絡(luò)組成。有線網(wǎng)絡(luò)通常是用于服務(wù)器與服務(wù)器之間，服務(wù)器與終端電腦之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)線和交換機(jī)是進(jìn)行這些工作時的主要依靠。而無線網(wǎng)絡(luò)主要是用于穿戴設(shè)備以及功能服務(wù)器的，負(fù)責(zé)他們之間的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。

2.6 功能軟件

各種功能軟件是根據(jù)不同企業(yè)的需求，由專業(yè)的相關(guān)軟件設(shè)計開發(fā)團(tuán)隊所制作的與混合現(xiàn)實技術(shù)配套的軟件，其可細(xì)分成很多種類，如查詢，學(xué)習(xí)，教學(xué)，培訓(xùn)，維護(hù)等，通過這些軟件構(gòu)成一個完整的混合技術(shù)系統(tǒng)，讓系統(tǒng)中的各功能部件依靠這些軟件良好運轉(zhuǎn)。

3 具體應(yīng)用

3.1 培訓(xùn)方面的應(yīng)用

剛進(jìn)入鋼鐵行業(yè)的新員工，都要進(jìn)行一系列冗長的培訓(xùn)，才可以進(jìn)入崗位。在以往的培訓(xùn)過程中，比較常見的一般都是由一個經(jīng)驗豐富的老員工去帶著新員工進(jìn)行言傳身教?，F(xiàn)實中，老員工怕新員工操作出現(xiàn)差錯，一般不會那么快的讓新員工去上手操作，導(dǎo)致了新員工只能一邊看一邊記筆記，在閑暇時，偶爾的進(jìn)行一兩次操作，整個學(xué)習(xí)周期十分的漫長，學(xué)到后面說不定前期的知識也會遺忘，導(dǎo)致實際操作這個環(huán)節(jié)出錯的概率很大。但是依托于混合現(xiàn)實技術(shù)，就可以很好地解決這一問題，混合現(xiàn)實技術(shù)可以給員工提供一個高質(zhì)量的全息模擬平臺，新員工只需穿戴好穿戴式顯示設(shè)備，將目光朝向需要操作的設(shè)備時，就可以看到該設(shè)備的虛擬圖像，新員工可以通過操作這些虛擬設(shè)備來百分之百模擬真實設(shè)備的運行，在這里，哪怕出錯也不會造成什么后果，再配合上全息平臺的講解以及圖示，可以在出錯的時候詳盡的為新員工進(jìn)行講解，在這樣的過程中可以更快地熟悉設(shè)備的各種操作方法，可以大大減少傳統(tǒng)模式里漫長的學(xué)習(xí)時間。讓新員工可以更快地進(jìn)到崗位，在屬于自己的崗位里發(fā)光發(fā)熱。

3.2 故障處理

在鋼鐵這一行業(yè)里，充斥著各式各樣種類繁多的設(shè)備，工作的環(huán)境也極其的復(fù)雜，在進(jìn)行維護(hù)工作時，相當(dāng)?shù)睦щy，已經(jīng)是一個急需解決的嚴(yán)峻問題。由于相關(guān)維修人員都要具備大量的設(shè)備知識，還要可以識別各類設(shè)備的品牌，型號以及配件，還要去分析設(shè)備故障的原因，要針對不同的設(shè)備采取不同的工具，不同的方法進(jìn)行維修。熟練地進(jìn)行這些流程需要長時間的經(jīng)驗積累才可以做到，但面對繁多的設(shè)備種類，這種做法無疑有著很大的出錯率，相關(guān)人員一個不小心都有可能導(dǎo)致維修出錯，在影響工作效率的同時也存在著安全隱患。而通過混合現(xiàn)實技術(shù)就可以很好地解決這一難題。維修人員佩戴好可穿戴顯示設(shè)備后，目光朝向設(shè)備，就可以知道該設(shè)備的各種詳盡信息，還可以具體的顯示出解決該設(shè)備故障的具體操作流程，流程甚至可以精細(xì)到教你怎么拆卸零部件，通過這中詳盡的設(shè)備信息，維修流程，大大降低了相關(guān)維修人員的出錯率，也大大降低了維修所用的時間，為相關(guān)維修人員提供了十分高效的輔助作用。通過混合現(xiàn)實技術(shù)，還可以開展遠(yuǎn)程協(xié)作，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離工作指導(dǎo)，混合現(xiàn)實技術(shù)可以將維修一線的工作人員正在進(jìn)行的工作畫面映射給后臺專家，由此可以就一些疑難雜癥第一時間對前線工作人員進(jìn)行指導(dǎo)，這一舉措大大的降低維修時出錯的可能性，降低維修人員無法解決問題時在等待專家期間面臨的安全問題，讓整個維修環(huán)節(jié)都可以高效的進(jìn)行，可以很好地將維修難，維修慢，出錯率高等問題解決。

3.3 設(shè)備維檢

想要讓每一臺設(shè)備都可以良好的運行，就離不開好的維護(hù)，在維護(hù)中日常點巡檢以及定期的檢修工作都是十分重要的環(huán)節(jié)?？涩F(xiàn)階段的巡檢以及檢修都存在著不夠細(xì)致的情況，存在著很多看不見的隱患，但依靠混合現(xiàn)實技術(shù)，這一問題也可以解決。當(dāng)相關(guān)人員佩戴好可穿戴顯示設(shè)備時，在巡檢點就可以根據(jù)現(xiàn)實的虛擬畫面看到此巡檢點的點檢周期，上次點檢時間，點檢的內(nèi)容，設(shè)備的運行數(shù)據(jù)等詳細(xì)信息，還可以將本次點檢的設(shè)備運行數(shù)據(jù)與設(shè)備運行標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，通過此舉動就可以了解到設(shè)備是否正常，大大地降低了發(fā)生問題的隱患，還可以將本次的點檢記錄也上傳到云端，供下一位巡檢人員進(jìn)行參考。在日常檢修時，也可以起到很大的幫助，比如說測量設(shè)備器件的參數(shù)時，就可以通過可穿戴顯示設(shè)備將數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，在結(jié)合查看其的更換周期，來確定該器件是否需要進(jìn)行更換。將維檢工作做好，是生產(chǎn)線安全保障的基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

綜上所述，混合現(xiàn)實技術(shù)在鋼鐵行業(yè)里有著很好的應(yīng)用前景，但現(xiàn)階段，其實混合現(xiàn)實技術(shù)還處于發(fā)展階段，里面還存在著許多未被解決的因素，其昂貴的價格也是制約推廣的關(guān)鍵，但隨著時代發(fā)展的速度越來越快，這些問題都會得以解決，混合現(xiàn)實技術(shù)必然會不斷完善，將會更好地去服務(wù)各行各業(yè)，在各領(lǐng)域都會開花結(jié)果，混合現(xiàn)實技術(shù)在未來對鋼鐵行業(yè)也會提供很好的幫助。