混合現實技術在鋼鐵行業中的應用前景

劉佳旺

（中訊郵電咨詢設計院有限公司，上海 200050）

1 什么是混合現實技術

混合現實技術，是將虛擬現實技術和增強現實技術相結合的新技術，它可以通過可視化技術以及計算機的圖形技術，來實現現實生活中不存在的虛擬對象，在傳感技術的幫助下，在真實的環境中安放虛擬的對象，從而使得真實環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，混合現實技術的核心，就是通過附加信息去增強用戶現實環境的感知和觀察，并非是一種將現實世界轉為虛擬世界的技術[1]。

2 技術組成結構

混合現實技術是需要一整套緊密相連實時工作的硬件，以及相關軟件攜手創造出的混合現實系統。通常情況下，構成的設備有Mr設備，終端電腦，數據服務器，功能服務器，網絡以及一些輔助使用的功能軟件。

2.1 Mr設備

Mr設備，現在一般分為兩大類，一種是可穿戴設備，如頭戴式顯示器等，以及可移動式顯示設備，如筆記本電腦，平板電腦，智能手機等。在這兩種設備中，在鋼鐵行業更好運用的應該是可穿戴設備，如頭盔顯示設備，眼鏡顯示設備。讓穿戴好設備的相關人員，根據不同的軟件，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，物品等實現不同的功能，如查詢信息，學習技術，拆卸設備，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據，將其整合分序，制作成數據報表，通過瀏覽數據曲線圖，設備維護記錄等維護點巡檢內容等，對出現問題的地方，可以第一時間了解，相比起之前的儲存環境無疑要好了很多，提取數據，查詢數據等都便捷了很多。

2.3 數據服務器

數據服務器主要是用于和功能性的服務器進行數據交換，對設備信息，測量信息等一些重要的數據記錄進行整理保存。也可以對這些已有的數據信息進行更深層次的挖掘，建立一個有整體性的信息網絡來為生產以及設備養護提供很好的支撐，甚至可以將圖紙資料，維修方法，應急預案等都進行儲存備份，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 功能服務器

在功能服務器上安裝好具體所需要的軟件，就可以通過顯示設備來進行運用，Mr這一技術需要用到特別多的渲染，因此對功能服務器的配置要求會很高，尤其是顯卡，CPU和內存，具體可以根據具體工作進行裝配選擇，比如說用到的地方是整個生產間中樞，與所有地方都息息相關，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備，其的配置就可以相應的減少一些，從而節省成本。

2.5 網絡

網絡這個單元主要是由有線網絡以及無線網絡組成。有線網絡通常是用于服務器與服務器之間，服務器與終端電腦之間進行數據傳輸，網線和交換機是進行這些工作時的主要依靠。而無線網絡主要是用于穿戴設備以及功能服務器的，負責他們之間的數據傳輸任務。

2.6 功能軟件

各種功能軟件是根據不同企業的需求，由專業的相關軟件設計開發團隊所制作的與混合現實技術配套的軟件，其可細分成很多種類，如查詢，學習，教學，培訓，維護等，通過這些軟件構成一個完整的混合技術系統，讓系統中的各功能部件依靠這些軟件良好運轉。

3 具體應用

3.1 培訓方面的應用

剛進入鋼鐵行業的新員工，都要進行一系列冗長的培訓，才可以進入崗位。在以往的培訓過程中，比較常見的一般都是由一個經驗豐富的老員工去帶著新員工進行言傳身教。現實中，老員工怕新員工操作出現差錯，一般不會那么快的讓新員工去上手操作，導致了新員工只能一邊看一邊記筆記，在閑暇時，偶爾的進行一兩次操作，整個學習周期十分的漫長，學到后面說不定前期的知識也會遺忘，導致實際操作這個環節出錯的概率很大。但是依托于混合現實技術，就可以很好地解決這一問題，混合現實技術可以給員工提供一個高質量的全息模擬平臺，新員工只需穿戴好穿戴式顯示設備，將目光朝向需要操作的設備時，就可以看到該設備的虛擬圖像，新員工可以通過操作這些虛擬設備來百分之百模擬真實設備的運行，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行講解，在這樣的過程中可以更快地熟悉設備的各種操作方法，可以大大減少傳統模式里漫長的學習時間。讓新員工可以更快地進到崗位，在屬于自己的崗位里發光發熱。

3.2 故障處理

在鋼鐵這一行業里，充斥著各式各樣種類繁多的設備，工作的環境也極其的復雜，在進行維護工作時，相當的困難，已經是一個急需解決的嚴峻問題。由于相關維修人員都要具備大量的設備知識，還要可以識別各類設備的品牌，型號以及配件，還要去分析設備故障的原因，要針對不同的設備采取不同的工具，不同的方法進行維修。熟練地進行這些流程需要長時間的經驗積累才可以做到，但面對繁多的設備種類，這種做法無疑有著很大的出錯率，相關人員一個不小心都有可能導致維修出錯，在影響工作效率的同時也存在著安全隱患。而通過混合現實技術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備后，目光朝向設備，就可以知道該設備的各種詳盡信息，還可以具體的顯示出解決該設備故障的具體操作流程，流程甚至可以精細到教你怎么拆卸零部件，通過這中詳盡的設備信息，維修流程，大大降低了相關維修人員的出錯率，也大大降低了維修所用的時間，為相關維修人員提供了十分高效的輔助作用。通過混合現實技術，還可以開展遠程協作，可以實現遠距離工作指導，混合現實技術可以將維修一線的工作人員正在進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行指導，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，讓整個維修環節都可以高效的進行，可以很好地將維修難，維修慢，出錯率高等問題解決。

3.3 設備維檢

想要讓每一臺設備都可以良好的運行，就離不開好的維護，在維護中日常點巡檢以及定期的檢修工作都是十分重要的環節。可現階段的巡檢以及檢修都存在著不夠細致的情況，存在著很多看不見的隱患，但依靠混合現實技術，這一問題也可以解決。當相關人員佩戴好可穿戴顯示設備時，在巡檢點就可以根據現實的虛擬畫面看到此巡檢點的點檢周期，上次點檢時間，點檢的內容，設備的運行數據等詳細信息，還可以將本次點檢的設備運行數據與設備運行標準數據進行對比，通過此舉動就可以了解到設備是否正常，大大地降低了發生問題的隱患，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，比如說測量設備器件的參數時，就可以通過可穿戴顯示設備將數據與標準的數據進行對比，在結合查看其的更換周期，來確定該器件是否需要進行更換。將維檢工作做好，是生產線安全保障的基礎。

4 結束語

綜上所述，混合現實技術在鋼鐵行業里有著很好的應用前景，但現階段，其實混合現實技術還處于發展階段，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鍵，但隨著時代發展的速度越來越快，這些問題都會得以解決，混合現實技術必然會不斷完善，將會更好地去服務各行各業，在各領域都會開花結果，混合現實技術在未來對鋼鐵行業也會提供很好的幫助。