Сегодня уже никто не оспаривает, что будущее - за цифровыми технологиями. Причем их внедрение не означает замену человека машиной. Напротив, инновационные разработки помогают человеку достичь более высоких результатов там, где робот пока ему не конкурент. Особенно это заметно в аэрокосмической отрасли, где так высока цена даже самой малой ошибки.

Без человека не обойтись

Одна из ключевых особенностей аэрокосмической отрасли - высокая сложность изделий. Как отметил заместитель генерального директора Объединенной двигателестроительной корпорации - исполнительный директор ПАО "Кузнецов" Сергей Павлинич, неслучайно ЮНЕСКО признала самым сложным устройством из созданных человеком именно авиационный газотурбинный двигатель.

А космический аппарат? Тысячи деталей и сборочных единиц, разветвленная кооперация, в которой задействованы сотни предприятий. Большое количество сложных сборочных операций, которые в обозримом будущем вряд ли получится автоматизировать. И безмерно высокая цена человеческой ошибки.

Как помочь инженеру-технологу в разработке технологии сборки? Как быстро и эффективно помочь рабочему ее освоить? Как обучить специалистов по эксплуатации? Современный путь - внедрение технологий виртуальной и дополненной реальности (VR и AR).

"На этапе проектирования технологии виртуальной реальности (VR) позволяют инженерам не только увидеть объемные трехмерные модели, но и оценить эргономику изделия, - говорит директор компании "General VR" Анатолий Суздальцев. - Причем можно организовать командную работу и обсуждать предложенные решения с коллегами, которые будут видеть то же, что и вы, хотя находятся на другом предприятии - расстояния значения не имеют".

А cистемы на основе дополненной реальности (AR) позволяют работать с реальными предметами и одновременно видеть текстовую информацию об этих предметах, видеть их схемы, объемные изображения. Вы пробуете выполнять рабочие операции - система подсказывает вам, что и как делать, на что обратить внимание.

Благодаря AR эксперт-разработчик может дистанционно осуществлять "поддержку" специалиста, ремонтирующего технику на отдаленном аэродроме или готовящего космический аппарат к запуску на космодроме. При этом ударозащищенные промышленные очки дополненной реальности оставляют свободными руки, не мешают человеку работать. Опытный квалифицированный рабочий, техник, инженер никогда не откажутся от такого инструмента.

Анатолий Суздальцев привел в пример опыт авиастроительной корпорации "Боинг". Там подсчитали, что система на основе дополненной реальности позволила в два раза сократить количество ошибок на операциях по монтажу авиационного электрооборудования. А производительность труда выросла от 20 до 40%. Огромная экономия!

Технологии дополненной реальности ускоряют процессы обучения и улучшают усвоение информации. Исследования показывают, что благодаря применению AR усваиваемость материала в процессе обучения улучшается на 70%, рассказал заведующий отделом проектного менеджмента производства и инжиниринга ИИР СамГМУ Сергей Чаплыгин.

Системы на основе виртуальной и дополненной реальности внедрены в корпорации "Вертолеты России", в Центральном институте авиационного двигателестроения им. Баранова (ЦИАМ), на ряде других предприятий аэрокосмической отрасли. Пришло время сделать это в Самаре.

"Цифра" на "Прогрессе"

Сегодня в мировой космической отрасли идет жесткая конкуренция. Нужно снижать стоимость выведения на орбиту килограмма полезной нагрузки, добиваться более высокой надежности ракетно-космической техники. В этих условиях самарские ракетостроители видят серьезные преимущества от внедрения технологий VR и AR.

Как пояснил начальник управления информационных технологий АО "РКЦ "Прогресс" Александр Филатов, уже внедренные на предприятии системы автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства успешно решают задачи создания конструкторской и технологической документации на основе трехмерного моделирования и управления инженерными данными.

Такие системы создают все необходимые предпосылки для внедрения технологий дополненной и виртуальной реальности в процессы испытаний и сборки изделия. Конечно, здесь технологов ждет немало "подводных камней" и сложностей, но игра стоит свеч, поскольку ожидается весьма существенный позитивный результат.

Впрочем, даже когда технологическая цепочка выстроена, нужно, чтобы эти техпроцессы освоил производственный персонал. "Сегодня недостаточно положить перед рабочим технологическую карту, - говорит Александр Филатов. - Его надо ознакомить не с бумажной конструкторской документацией, а с самим изделием, его конструктивным исполнением и с процессом сборки. Вот для этого технологии виртуальной и дополненной реальности подходят идеально".

Ключевой вопрос для космической отрасли - качество сборки изделий. То, что системы дополненной реальности снижают количество ошибок на сборке практически вдвое, мы уже знаем. А это означает, что аппарат быстрее пройдет фазу испытаний, устранения недостатков и быстрее будет принят заказчиком. Это - прямое снижение производственных затрат и более высокая надежность.

Есть и еще один момент. Вместе с изделием ракетно-космической техники его разработчик и изготовитель обязан передать заказчику комплекс так называемых "учебно-тренировочных средств", чтобы специалисты заказчика могли освоить процесс подготовки аппарата к запуску. Разумеется, с помощью VR и AR обучать их будет и проще, и быстрее.

Внедрять лучшие решения

По словам Александра Филатова, сегодня РКЦ "Прогресс" готов к внедрению технологий VR и AR. С 2015 года вся конструкторская документация по космическим аппаратам, находящимся в производстве, разрабатывается с помощью цифровых технологий. Созданы 3D-образы всех узлов и агрегатов и самих спутников в целом. Эта информация без проблем воспринимается программными приложениями, которые создают эффекты виртуальной и дополненной реальности.

Что касается ракет-носителей семейства "Союз-2", то это серийные, хорошо освоенные производственниками изделия. Поэтому тратить средства на внедрение VR и AR тут нужно аккуратно, с учетом того, что все процессы хорошо отлажены и отработаны.

Ну а когда дело дойдет до разработки техпроцессов по новой ракете "Союз-5", документация по которой изначально разрабатывается "в цифре", устройства виртуальной и дополненной реальности, скорее всего, станут на "Прогрессе" уже привычным, обыденным делом.

Александр Филатов уверен, что использование зарубежных программных комплексов, поддерживающих технологии VR и AR, для оборонных предприятий вполне допустимо и особых рисков не несет. Нужно ориентироваться на лучшие программные решения для получения дополнительных конкурентных преимуществ на рынке космических услуг.

"Устройства VR и AR и приложения, обеспечивающие их работу, не ориентированы на сбор и передачу данных об объектах, с которыми они работают. Но в любом случае все зависит от того, как на предприятии выстроена система обеспечения информационной безопасности. Мы уделяем этому самое серьезное внимание", - подчеркнул Александр Филатов.

Александр Филатов, начальник управления информационных технологий АО "РКЦ "Прогресс":

- Внедрение технологий виртуальной и дополненной реальности (VR и AR) актуально для нашего предприятия. Они существенно ускорят разработку технологических процессов сборки новых изделий, а также освоение этих процессов специалистами сборочного производства. Важно, что применение AR и VR повышает и производительность, и качество сборочных работ....