Тема: Разработка AR-приложения визуального моделирования процесса сборки станка

Актуальность исследуемой темы обуславливается тем, что приложение дополненной реальности, используемое для моделирования процесса сбора станка и его механизмов, внедряется в производственные процессы с целью повышения эффективности проводимых ремонтных работ и адаптации персонала к новому оборудованию, а также снижения затрачиваемых денежных средств при проведении указанных деятельностей. Кроме того, приложение дополненной реальности дает предприятию, использующего его, немало преимуществ: снижение влияния человеческого фактора, то есть вероятность ошибки, при проведении работ направленных на замену или ремонт станков, что соответствует ГОСТ 15.601-98, который устанавливает требования к техническому обслуживанию и ремонту техники. Соответствие межгосударственным стандартам позволяет не только пройти сертификацию, но и дает возможность расширить позиции предприятия на товарных рынках, а также привлечь дополнительных инвесторов. Помимо прочего наличие, ранее указанного, сертификата дает возможность предприятию выпускать «белую», то есть лицензированную, продукцию.
Использование технологии дополненной реальности может обеспечить достижение успеха на долгосрочный период и создать условия, возможности устойчивого развития посредством: снижения вероятности поломки дорогого оборудования; улучшения условий работы технического персонала за счет частичной автоматизации их деятельности; помощи предприятию при выполнении обязательств; увеличения контроля за процессами происходящими при техническом обслуживании оборудования.
Целью выпускной квалификационной работы является совершенствование технологических и экономических инструментов, применяемых в процессе ремонта или замены станков, при обучении персонала для работы с указанными механизмами, а также повышения эффективности указанных мероприятий, проводимых предприятием.
Для достижения заданных целей необходимо решить такие задачи, как:
• провести анализ практик применения технологий дополненной реальности в сфере производства продукции;
• разработать приложение дополненной реальности, применяемое для проведения работ, направленных на обслуживание механизмов станка, с визуализацией проводимых процессов.
Для повышения мотивации использования подобных решений на предприятии в мировой практике принято рассматривать следующие преимущества:
• снижаются эксплуатационные расходы;
• повышается конкурентоспособность предприятия;
• создается более благоприятное мнение о предприятии среди населения, что распространяется и на продукцию;
• уменьшаются издержки, связанные с вероятностью человеческой ошибки при техническом обслуживании оборудования;
• предприятию становится легче выполнять предписания требований, устанавливаемых в межгосударственных стандартах.
Таким образом, применение приложений с использованием технологии дополненной реальности, может сыграть исключительную роль при становлении предприятий в условиях ограниченности финансовых ресурсов.
Объектом исследования является процесс применения технологий дополненной реальности на производстве в целях технического обслуживания механизмов станков с визуализацией проводимых мероприятий. Предметом исследований являются технические инструменты и технологии, применяемые для создания приложений дополненной реальности при использовании на производстве и визуализации процессов сборки или ремонта станков.
Научная новизна исследования заключается во внедрении в производственные процессы технологии дополненной реальности, позволяющей повысить эффективность выполняемых задач обслуживания оборудования путём визуализации проводимых процессов.
Теоретическая и практическая значимость заключается в том, что полученные выводы и результаты развивают и дополняют методы, применяемые на производстве при выполнении работ, направленных на техническое обслуживание оборудования и повышения эффективности. Основные выводы и рекомендации могут быть использованы при разработке собственных приложений дополненной реальности на промышленных предприятиях, реализация которых позволит повысить эффективность и сократить расходы, затрачиваемые на переобучение сотрудников.
Данная работа состоит из введения, 3 глав, заключения и списка использованной литературы. В первой главе проводится анализ технологии дополненной реальности, обзор инструментов для работы с ней, а также рассматривается опыт использования дополненной реальности на производствах разных стран. Во второй главе происходит выбор средств и технологий разработки, моделирование и создание приложения дополненной реальности для мобильной платформы. В третей главе подготавливается проект модульных тестов и тестируется производительность разработанного приложения. Основная часть работы изложена на 54 станицах, текст иллюстрирован 8 таблицами и 20 рисунками.
Купить

В ходе проделанной работы был проведен анализ технологии дополненной реальности, её опыт использования для производственных решений, а также разработано приложение дополненной реальности для визуализации процесса сборки/обслуживания станка.
В начале исследования были поставлены задачи:
• провести анализ практик применения технологий дополненной реальности в сфере производства продукции;
• разработать приложение дополненной реальности, применяемое для проведения работ, направленных на обслуживание механизмов станка, с визуализацией проводимых процессов.
Для решения первой задачи был проведен анализ зарубежного и российского опыта использования технологий дополненной реальности в производственных процессах, где в результате были выявлены основные преимущества и недостатки существующих решений.
Для решения второй задачи были выявлены основные инструменты и механизмы, применяемые при построении приложений AR и проведён разбор существующих средств разработки. Изучены технологии оптического трекинга. В ходе реализации было создано мобильное приложение с использованием набора средств разработки EasyAR и применением языка программирования C#.
Изучение научно-технической литературы помогло определиться с выбором технологий и инструментов, которые применялись в ходе разработки приложения дополненной реальности.
В ходе работы было проведено сравнение паттернов проектирования, на основании которого было решено использовать MVC, для обеспечения модульности приложения.
Также в ходе реализации решения было освоено программное обеспечение для моделирования трехмерных объектов - Blender.
Помимо реализации приложения дополненной реальности, была проведена работа над созданием модульных тестов, которые позволили выявить показатели эффективности разработанного мобильного приложения с использованием дополненной реальности.
Результаты тестирования показали, что созданное решение обеспечивает стабильную работу приложения при большом количестве объектов, находящихся в одном кадре, а скорость обработки одного кадра не превышает 41 миллисекунды.
В связи с полученными результатами можно сделать вывод, что поставленные цели были полностью достигнуты.
Купить