混合现实技术在钢铁行业中的应用前景

刘佳旺

（中讯邮电咨询设计院有限公司，上海 200050）

1 什么是混合现实技术

混合现实技术，是将虚拟现实技术和增强现实技术相结合的新技术，它可以通过可视化技术以及计算机的图形技术，来实现现实生活中不存在的虚拟对象，在传感技术的帮助下，在真实的环境中安放虚拟的对象，从而使得真实环境和虚拟对象同处一个空间。使用者在真实世界的同时，还可以触碰到虚拟的信息内容，通过参照，叠加，补充这两种信息，让使用者获取更多的信息，混合现实技术的核心，就是通过附加信息去增强用户现实环境的感知和观察，并非是一种将现实世界转为虚拟世界的技术[1]。

2 技术组成结构

混合现实技术是需要一整套紧密相连实时工作的硬件，以及相关软件携手创造出的混合现实系统。通常情况下，构成的设备有Mr设备，终端电脑，数据服务器，功能服务器，网络以及一些辅助使用的功能软件。

2.1 Mr设备

Mr设备，现在一般分为两大类，一种是可穿戴设备，如头戴式显示器等，以及可移动式显示设备，如笔记本电脑，平板电脑，智能手机等。在这两种设备中，在钢铁行业更好运用的应该是可穿戴设备，如头盔显示设备，眼镜显示设备。让穿戴好设备的相关人员，根据不同的软件，去生成不同的虚拟图像，可以通过用手去触碰虚拟图像中的文字，物品等实现不同的功能，如查询信息，学习技术，拆卸设备，模拟轧钢等。

2.2 终端电脑

终端电脑主要是用于整理各种数据，将其整合分序，制作成数据报表，通过浏览数据曲线图，设备维护记录等维护点巡检内容等，对出现问题的地方，可以第一时间了解，相比起之前的储存环境无疑要好了很多，提取数据，查询数据等都便捷了很多。

2.3 数据服务器

数据服务器主要是用于和功能性的服务器进行数据交换，对设备信息，测量信息等一些重要的数据记录进行整理保存。也可以对这些已有的数据信息进行更深层次的挖掘，建立一个有整体性的信息网络来为生产以及设备养护提供很好的支撑，甚至可以将图纸资料，维修方法，应急预案等都进行储存备份，可让员工在需要使用的时候，第一时间就可以提取，提高处理问题的速度。

2.4 功能服务器

在功能服务器上安装好具体所需要的软件，就可以通过显示设备来进行运用，Mr这一技术需要用到特别多的渲染，因此对功能服务器的配置要求会很高，尤其是显卡，CPU和内存，具体可以根据具体工作进行装配选择，比如说用到的地方是整个生产间中枢，与所有地方都息息相关，那么必须要把每一个配件都用到最好，而如果只是一些用于日常的设备，其的配置就可以相应的减少一些，从而节省成本。

2.5 网络

网络这个单元主要是由有线网络以及无线网络组成。有线网络通常是用于服务器与服务器之间，服务器与终端电脑之间进行数据传输，网线和交换机是进行这些工作时的主要依靠。而无线网络主要是用于穿戴设备以及功能服务器的，负责他们之间的数据传输任务。

2.6 功能软件

各种功能软件是根据不同企业的需求，由专业的相关软件设计开发团队所制作的与混合现实技术配套的软件，其可细分成很多种类，如查询，学习，教学，培训，维护等，通过这些软件构成一个完整的混合技术系统，让系统中的各功能部件依靠这些软件良好运转。

3 具体应用

3.1 培训方面的应用

刚进入钢铁行业的新员工，都要进行一系列冗长的培训，才可以进入岗位。在以往的培训过程中，比较常见的一般都是由一个经验丰富的老员工去带着新员工进行言传身教。现实中，老员工怕新员工操作出现差错，一般不会那么快的让新员工去上手操作，导致了新员工只能一边看一边记笔记，在闲暇时，偶尔的进行一两次操作，整个学习周期十分的漫长，学到后面说不定前期的知识也会遗忘，导致实际操作这个环节出错的概率很大。但是依托于混合现实技术，就可以很好地解决这一问题，混合现实技术可以给员工提供一个高质量的全息模拟平台，新员工只需穿戴好穿戴式显示设备，将目光朝向需要操作的设备时，就可以看到该设备的虚拟图像，新员工可以通过操作这些虚拟设备来百分之百模拟真实设备的运行，在这里，哪怕出错也不会造成什么后果，再配合上全息平台的讲解以及图示，可以在出错的时候详尽的为新员工进行讲解，在这样的过程中可以更快地熟悉设备的各种操作方法，可以大大减少传统模式里漫长的学习时间。让新员工可以更快地进到岗位，在属于自己的岗位里发光发热。

3.2 故障处理

在钢铁这一行业里，充斥着各式各样种类繁多的设备，工作的环境也极其的复杂，在进行维护工作时，相当的困难，已经是一个急需解决的严峻问题。由于相关维修人员都要具备大量的设备知识，还要可以识别各类设备的品牌，型号以及配件，还要去分析设备故障的原因，要针对不同的设备采取不同的工具，不同的方法进行维修。熟练地进行这些流程需要长时间的经验积累才可以做到，但面对繁多的设备种类，这种做法无疑有着很大的出错率，相关人员一个不小心都有可能导致维修出错，在影响工作效率的同时也存在着安全隐患。而通过混合现实技术就可以很好地解决这一难题。维修人员佩戴好可穿戴显示设备后，目光朝向设备，就可以知道该设备的各种详尽信息，还可以具体的显示出解决该设备故障的具体操作流程，流程甚至可以精细到教你怎么拆卸零部件，通过这中详尽的设备信息，维修流程，大大降低了相关维修人员的出错率，也大大降低了维修所用的时间，为相关维修人员提供了十分高效的辅助作用。通过混合现实技术，还可以开展远程协作，可以实现远距离工作指导，混合现实技术可以将维修一线的工作人员正在进行的工作画面映射给后台专家，由此可以就一些疑难杂症第一时间对前线工作人员进行指导，这一举措大大的降低维修时出错的可能性，降低维修人员无法解决问题时在等待专家期间面临的安全问题，让整个维修环节都可以高效的进行，可以很好地将维修难，维修慢，出错率高等问题解决。

3.3 设备维检

想要让每一台设备都可以良好的运行，就离不开好的维护，在维护中日常点巡检以及定期的检修工作都是十分重要的环节。可现阶段的巡检以及检修都存在着不够细致的情况，存在着很多看不见的隐患，但依靠混合现实技术，这一问题也可以解决。当相关人员佩戴好可穿戴显示设备时，在巡检点就可以根据现实的虚拟画面看到此巡检点的点检周期，上次点检时间，点检的内容，设备的运行数据等详细信息，还可以将本次点检的设备运行数据与设备运行标准数据进行对比，通过此举动就可以了解到设备是否正常，大大地降低了发生问题的隐患，还可以将本次的点检记录也上传到云端，供下一位巡检人员进行参考。在日常检修时，也可以起到很大的帮助，比如说测量设备器件的参数时，就可以通过可穿戴显示设备将数据与标准的数据进行对比，在结合查看其的更换周期，来确定该器件是否需要进行更换。将维检工作做好，是生产线安全保障的基础。

4 结束语

综上所述，混合现实技术在钢铁行业里有着很好的应用前景，但现阶段，其实混合现实技术还处于发展阶段，里面还存在着许多未被解决的因素，其昂贵的价格也是制约推广的关键，但随着时代发展的速度越来越快，这些问题都会得以解决，混合现实技术必然会不断完善，将会更好地去服务各行各业，在各领域都会开花结果，混合现实技术在未来对钢铁行业也会提供很好的帮助。