英國(guó)用HoloLens 2推動(dòng)能源電氣行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),提升安全和生產(chǎn)效率
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實(shí)現(xiàn)向凈零能耗的過(guò)渡

(映維網(wǎng)Nweon?2022年02月18日)英國(guó)能源和服務(wù)公司Centrica Storage主要是為英國(guó)和愛(ài)爾蘭的消費(fèi)者提供電力和天然氣。在整個(gè)2020年,公司一直在與凈零能耗技術(shù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)Net Zero Technology Centre和混合現(xiàn)實(shí)專(zhuān)家VISR Dynamics探索一個(gè)創(chuàng)新項(xiàng)目:利用微軟混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)支持行轉(zhuǎn)型,并推動(dòng)優(yōu)化提升安全和生產(chǎn)效率,從而實(shí)現(xiàn)向凈零能耗的過(guò)渡。
Net Zero Technology Centre離岸能源4.0負(fù)責(zé)人斯蒂芬·阿什利(Stephen Ashley)表示:“未來(lái)幾年,這個(gè)行業(yè)必須進(jìn)行巨大的轉(zhuǎn)型,我們需要找到支持這種轉(zhuǎn)型的方法?!?/p>
1. 引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新
Net Zero Technology Centre主要資助研究能夠克服能源行業(yè)采用創(chuàng)新技術(shù)障礙的研發(fā)項(xiàng)目。隨著人類(lèi)正在邁向低碳未來(lái),這個(gè)中心希望支持行業(yè)進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)型。
團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了未來(lái)的技術(shù)路線圖,包括探索可能為采用創(chuàng)造轉(zhuǎn)折點(diǎn)的用例。作為其中的一環(huán),Net Zero Technology Centre資助了由混合現(xiàn)實(shí)專(zhuān)家VISR Dynamics和英國(guó)能源企業(yè)Centrica領(lǐng)銜的混合現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目。
借助微軟的支持,這個(gè)聯(lián)盟嘗試探索四個(gè)領(lǐng)域的潛力:
加強(qiáng)工人在大型復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)的導(dǎo)航能力
消除紙質(zhì)信息處理
向操作員提供與機(jī)器相關(guān)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和信息
支持非現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)家為一線員工提供遠(yuǎn)程支持。
2. 具有真實(shí)應(yīng)用的創(chuàng)新技術(shù)
Centrica Storage的總經(jīng)理馬丁·斯卡吉爾(Martin Scargill)表示:“我第一次看到HoloLens是在微軟的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室,當(dāng)時(shí)我感到非常震撼了。我馬上想到了兩個(gè)用例:對(duì)一線工人的支持,以及在真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行工廠設(shè)計(jì)、施工和改造。這是我們渴望追求的兩大領(lǐng)域?!?/p>
Centrica及其合作伙伴的第一步是探索支持一線員工。斯卡吉爾指出:“所述項(xiàng)目在確保員工能力和流程安全方面帶來(lái)了非常切實(shí)的好處。它令我們的操作人員感到無(wú)比興奮:因?yàn)樗麄兛吹搅??!?/p>
3. 未來(lái)
VISR的FUSE應(yīng)用基于公司的VERTX平臺(tái),并提供了使用混合現(xiàn)實(shí)來(lái)支持一線員工的未來(lái)愿景。由VERTX支持的FUSE托管在Microsoft?Azure,并利用了一系列的Azure混合現(xiàn)實(shí)服務(wù),包括Azure Remote Rendering, Azure Spatial Anchors和Azure Object Anchors.
Centrica工程師能夠基于物理位置周?chē)目臻g定位,并創(chuàng)建和添加流程和維護(hù)說(shuō)明。然后,一線工作人員可以通過(guò)指示訪問(wèn)相關(guān)信息,從而獲得開(kāi)展日常工作的指導(dǎo)。
阿什利表示:“這個(gè)項(xiàng)目一直致力于證明混合現(xiàn)實(shí)在關(guān)鍵工作流程中的用例。這種方法允許專(zhuān)家開(kāi)發(fā)流程,并在很大程度上能夠自行將其上傳到平臺(tái)。它非常符合智能資產(chǎn)和數(shù)字工作者的概念,因此我們可以改變和改進(jìn)做事的方式?!?/p>
由VERTX提供支持的FUSE提供跨硬件和軟件支持。從Centrica,它可以通過(guò)Microsoft Azure IoT從實(shí)時(shí)傳感器和遙測(cè)數(shù)據(jù)中獲取實(shí)時(shí)工廠信息,并在操作人員的現(xiàn)場(chǎng)視圖中提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
從一線員工的角度來(lái)看,所述信息可以通過(guò)平板電腦或智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備訪問(wèn),或者使用HoloLens 2來(lái)實(shí)現(xiàn)一種沉浸式混合現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。以這種方式,現(xiàn)場(chǎng)工程師在工廠周?chē)苿?dòng)時(shí)就可以做出更明智的決策,并且更安全地完成工作。
4. 混合現(xiàn)實(shí)與HoloLens 2
微軟HoloLens 2是一款符合人體工學(xué)的一體式全息設(shè)備。VISR Dynamics首席執(zhí)行官奧利弗·尼科爾(Oliver Nicoll)解釋說(shuō):“使用HoloLens 2的邏輯是數(shù)字化在工作時(shí)需要雙手的一線員工,解放他們的雙手,并提供就在身旁的指導(dǎo)。利用這項(xiàng)無(wú)障礙技術(shù),我們可以將一線工人、工廠和高價(jià)值資產(chǎn)工程師聯(lián)系在一起?!?/p>
為了確保設(shè)備適合在ATEX 2級(jí)環(huán)境中使用,VISR團(tuán)隊(duì)選擇與Trimble Field Technologies合作,以安全帽的形式提供HoloLens 2的混合現(xiàn)實(shí)功能。
當(dāng)一線員工戴上Trimble XR10安全帽,他們就可以使用基于虹膜的生物識(shí)別解決方案Windows Hello來(lái)快速且安全地登錄HoloLens 2。這樣,他們就可以直接開(kāi)始工作,無(wú)需輸入登錄密碼。
5. 選擇微軟HoloLens 2
正如奧利弗·尼科爾解釋的一樣,微軟HoloLens 2的特殊功能使其成為這類(lèi)項(xiàng)目的最佳選擇。
他表示:“由于微軟HoloLens 2的技術(shù)能力,我們可以做得事情變得更多了。我們可以為維護(hù)工作提供毫米精度的全息指導(dǎo)。這對(duì)我們的工廠至關(guān)重要。沒(méi)有HoloLens 2,我們就沒(méi)有精度,我們就沒(méi)有空間意識(shí),我們就無(wú)法完成工作。HoloLens 2是我們目前可以用到的最好工具。這將是未來(lái),行業(yè)需要為此做好計(jì)劃。”
第一批使用相關(guān)應(yīng)用的Centrica工程師位于英國(guó)東約克郡。在整個(gè)2020年,工程團(tuán)隊(duì)的成員一直與VISR團(tuán)隊(duì)合作,共同完善解決方案并探索其效益。
當(dāng)?shù)氐馁Y產(chǎn)經(jīng)理馬克·詹金森(Mark Jenkinson)表示,“我們團(tuán)隊(duì)喜歡這種解決方案的靈活性,它便于佩戴,并為他們提供了通過(guò)無(wú)線連接訪問(wèn)世界專(zhuān)業(yè)知識(shí)的舒適度。”

6. 陸上和海上環(huán)境的連通性
由于行業(yè)涉及的地形復(fù)雜性和規(guī)模,連通性是項(xiàng)目的另一個(gè)主要重點(diǎn)。
尼科爾指出:“當(dāng)我們開(kāi)始這個(gè)項(xiàng)目時(shí),我們確定了十個(gè)不同的領(lǐng)域。我們需要并行工作:從開(kāi)發(fā)核電站的空間地圖到創(chuàng)建數(shù)字條例,再到將語(yǔ)音和視頻傳輸?shù)叫盘?hào)非常差的位置?!?/p>
團(tuán)隊(duì)探索了多種連接策略,包括與沃達(dá)豐合作建立歐洲第一個(gè)私人工業(yè)5G網(wǎng)絡(luò)。他們同時(shí)設(shè)計(jì)并交付了一款基于LoRaWAN技術(shù)的定制無(wú)線電調(diào)制解調(diào)器,而后者已在海上環(huán)境中進(jìn)行了廣泛測(cè)試,并通過(guò)一個(gè)基站實(shí)現(xiàn)了出色的覆蓋。
這帶來(lái)了一個(gè)意想不到的好處:重新認(rèn)證海上工作人員,以確保所有安全和監(jiān)管批準(zhǔn)和培訓(xùn)都已符合最新要求。工程師可以使用他們的HoloLens 2記錄他們的工作,通過(guò)LoRaWAN傳輸?shù)狡脚_(tái)的邊緣設(shè)備,并最終同步到云端供相應(yīng)的認(rèn)證機(jī)構(gòu)審查。因此,相關(guān)人員可以避免飛到離岸地點(diǎn)對(duì)工程師重新認(rèn)證,從而節(jié)省費(fèi)用和碳足跡。據(jù)介紹,每次減少的旅行可以節(jié)省1萬(wàn)英鎊。另外,這種解決方案可以降低風(fēng)險(xiǎn)并提高生產(chǎn)效率。
奧利弗·尼科爾承認(rèn):“我們最初沒(méi)有想到這一點(diǎn),但后來(lái)證明這是一次真正的勝利?!?/p>
7. 推動(dòng)進(jìn)一步的運(yùn)營(yíng)改進(jìn)
在證明了所述解決方案在提高效率和人員認(rèn)證方面的優(yōu)勢(shì)后,Centrica團(tuán)隊(duì)的下一步是利用正在運(yùn)行的專(zhuān)用5G網(wǎng)絡(luò),從而提供遠(yuǎn)程故障排除支持。
馬丁·斯卡吉爾解釋道:“我們通常需要來(lái)自世界其他地方的專(zhuān)業(yè)供應(yīng)商或?qū)I(yè)技術(shù)人員的專(zhuān)家支持。現(xiàn)在,我們可以通過(guò)HoloLens和Teams撥打遠(yuǎn)程協(xié)助電話,并在10秒鐘內(nèi)讓供應(yīng)商看到問(wèn)題所在,而他們可以直接為工作現(xiàn)場(chǎng)提供建議和共享信息?!?/p>
如果出于任何原因出現(xiàn)可訪問(wèn)性問(wèn)題,外部專(zhuān)家、Centrica的內(nèi)部技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)或其他在家工作的同事可以在需要時(shí)提供支持。
斯卡吉爾建議:“例如,我不必再叫一位來(lái)自德國(guó)的專(zhuān)家跳上飛機(jī)。然后等待他們兩天。”。像這樣拖延兩天的機(jī)會(huì)成本將非常巨大,可以達(dá)到數(shù)千英鎊。現(xiàn)在,在節(jié)省碳排放的同時(shí),我們又實(shí)現(xiàn)了成本節(jié)約,因?yàn)槲覀儗?duì)航班和其他差旅方式的需求降到了最低?!?/p>
他進(jìn)一步補(bǔ)充道:“我現(xiàn)在可以在成本最低的情況下簽訂支持合同;我們只需撥打電話,供應(yīng)商的專(zhuān)家就可以立即幫助我們解決問(wèn)題?!?/p>
馬克·詹金森表示同意: “下一階段是把這個(gè)解決方案用作我們所有維護(hù)和故障查找工作的日常工具。隨著靈活和遠(yuǎn)程工作的動(dòng)力增加,我希望我們的團(tuán)隊(duì)能夠利用我們所有遠(yuǎn)程工作的工程資源。這不僅僅是在Centrica或我們的管理結(jié)構(gòu)之內(nèi)。這種解決方案使我們能夠讓人們參與進(jìn)來(lái),這樣我們就可以在全球范圍內(nèi)利用豐富的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)你把世界放到一個(gè)虛擬平臺(tái)中時(shí),它就變成了一個(gè)小地方?!?/p>
8. 支持向凈零能耗的過(guò)渡
除了對(duì)現(xiàn)有流程提供指導(dǎo)外,奧利弗·尼科爾同時(shí)看到了一個(gè)利用混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)技能保留和技能轉(zhuǎn)移的機(jī)會(huì)。
能源行業(yè)擁有大量高技能的工程師,而他們?cè)谖磥?lái)幾年內(nèi)所必須進(jìn)行的轉(zhuǎn)型中需要獲得支持。斯蒂芬·阿什利承認(rèn):“我們不能在短時(shí)間內(nèi)簡(jiǎn)單地關(guān)閉石油和天然氣。這個(gè)項(xiàng)目表明,混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)本質(zhì)上存在危險(xiǎn)的環(huán)境具有巨大的好處,而它們同樣適用于海上風(fēng)電、浮風(fēng)電、綠色氫氣、海浪和潮汐。專(zhuān)業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)、在困難和危險(xiǎn)環(huán)境中工作的經(jīng)驗(yàn)以及資產(chǎn)的完整性可實(shí)現(xiàn)高效的轉(zhuǎn)移?!?/p>
9. 效率和優(yōu)化效益
馬丁·斯卡吉爾指出:“我希望,有了這個(gè)解決方案,基于紙面的流程在五年內(nèi)將成為過(guò)去。”
馬克·詹金森則表示:“我們的目標(biāo)是幫助技術(shù)人員利用這一點(diǎn)來(lái)支持他們的日?;顒?dòng)。我們可以減少停機(jī)時(shí)間,提高可靠性和生產(chǎn)率。人們希望與一家領(lǐng)先于時(shí)代的公司合作,而我們真的可以走在行業(yè)的前列。”
馬丁·斯卡吉爾建議道:“未來(lái),我希望每個(gè)人都能戴上這種頭顯,這會(huì)是一種常態(tài)。當(dāng)你作為一線員工加入Centrica,你將獲得微軟HoloLens 2作為你的工具包。你將會(huì)擁有大量的用例。投資回報(bào)無(wú)疑將來(lái)自我們所討論的效率提升。我同時(shí)非常期待這種技術(shù)將在多大程度上激勵(lì)我們行業(yè)的下一代工程師?!弊屗麄儗?duì)來(lái)森特里卡工作感到興奮?!?/p>
馬丁·斯卡吉爾繼續(xù)說(shuō)道:“我們有非常多的用例。例如,如果我們要設(shè)計(jì)工廠的一個(gè)新部分,我們可以作為一支團(tuán)隊(duì)進(jìn)行討論,分享設(shè)計(jì)?!?/p>
Zero Carbon Humber項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段就是這樣一個(gè)例子。所述項(xiàng)目將在亨伯賽德建立世界最大的制氫廠。所有捕獲的二氧化碳將在Centrica Storage進(jìn)行壓縮,然后使用海上基礎(chǔ)設(shè)施儲(chǔ)存在北海南部。
10. 無(wú)數(shù)的用例
馬丁·斯卡吉爾表示:“有了這個(gè)項(xiàng)目和這項(xiàng)技術(shù),我們正在推動(dòng)我們行業(yè)的創(chuàng)新和進(jìn)步。Centrica認(rèn)為這是一項(xiàng)長(zhǎng)期投資。我們有無(wú)數(shù)個(gè)用例。”
斯蒂芬·阿什利表示:“我們可以看到這將幫助離岸人員擁有由岸上技術(shù)專(zhuān)家的幫助。通過(guò)盡可能減少海上人員數(shù)量,我們可以降低風(fēng)險(xiǎn)。另外,由于現(xiàn)在不需要讓技術(shù)專(zhuān)家飛到海上,因此可以節(jié)省大量成本。”
他繼續(xù)說(shuō)道,“這一經(jīng)驗(yàn)表明,在我們的行業(yè)中采用混合現(xiàn)實(shí)具有顯著的成本、安全和生產(chǎn)率效益?!?/p>
奧利弗·尼科爾則肯定地說(shuō):“這是一種方便的、價(jià)格合理的方法,可以令任務(wù)變得更加簡(jiǎn)單。我們的平臺(tái)將幫助行業(yè)從構(gòu)思和概念驗(yàn)證走向進(jìn)步和擴(kuò)展。他們可以從Microsoft Azure云、私有堆棧或邊緣實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。他們可以通過(guò)多用戶(hù)、安全、加密、身份驗(yàn)證和所有這些令人頭痛的事情進(jìn)行擴(kuò)展。我使用的是值得信賴(lài)的微軟技術(shù)?!?/p>
他最后重申:“在能源環(huán)境中,安全高于一切。這就是為什么改變很困難。變革更具挑戰(zhàn)性,但回報(bào)是巨大的?!?/p>
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