北海道電力株式會社主要在日本北海道和東京都會區(qū)經(jīng)營電力零售和發(fā)電業(yè)務(wù)。北海道有著嚴(yán)酷的自然環(huán)境,而公司希望通過提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)和為下一代創(chuàng)造價(jià)值,實(shí)現(xiàn)碳中和的可持續(xù)社會。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),北海道電力作正在積極利用HoloLens 2和Azure Spatial Anchors等微軟MR解決方案來提高火電站巡視檢查的效率。實(shí)際上,他們已經(jīng)開發(fā)了一款基于微軟HoloLens 2的MR巡檢應(yīng)用。作為日本第一次在火力發(fā)電站進(jìn)行這類試驗(yàn),所述應(yīng)用正在引起行業(yè)內(nèi)外的關(guān)注。
北海道電力株式會社的目標(biāo):“貼近地域和人”的數(shù)字化
火力發(fā)電廠經(jīng)理矢部裕司解釋了北海道火力發(fā)電的重要性:“在泊核能站停運(yùn)的今天,火力發(fā)電成為了電力穩(wěn)定供給的主力電源,它同時(shí)是可再生能源替代發(fā)展過程中的重要調(diào)節(jié)電源。為了應(yīng)對由于碳中和運(yùn)動(dòng)加速而導(dǎo)致火力發(fā)電行業(yè)環(huán)境急劇變化的挑戰(zhàn),所有火力發(fā)電行業(yè)員工賑災(zāi)團(tuán)結(jié)一致,共同展望火力發(fā)電行業(yè)的未來。這有助于北海道的發(fā)展,并實(shí)現(xiàn)超越過去火力發(fā)電界限的脫碳社會?!?/p>
為了實(shí)現(xiàn)這一愿景,他們制定了提高生產(chǎn)力和擴(kuò)大業(yè)務(wù)領(lǐng)域的戰(zhàn)略。為了推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,北海道在兩年前成立了電力信息技術(shù)科。這一部門的梅本天流表示: “數(shù)字技術(shù)的使用對于所述戰(zhàn)略的實(shí)施至關(guān)重要。我和團(tuán)隊(duì)的職責(zé)是在火力發(fā)電站推廣數(shù)字化轉(zhuǎn)型?!?/p>
目前北海道電力的電力信息技術(shù)科正在與信息系統(tǒng)與電信科合作,共同推進(jìn)公司的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。信息系統(tǒng)與電信科的數(shù)字化加速部經(jīng)理田村圭司解釋了DX數(shù)字化轉(zhuǎn)型的概念:“我們認(rèn)為D數(shù)字只是一種工具,而X(轉(zhuǎn)型、改革)更為重要。我們的目標(biāo)是繼續(xù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型、意識轉(zhuǎn)型和企業(yè)改革,從而靈活應(yīng)對數(shù)字化轉(zhuǎn)型的激增。我們認(rèn)為,我們的使命是幫助員工通過轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)來改變態(tài)度和行為,并以能夠靈活應(yīng)對不斷變化的商業(yè)環(huán)境的心態(tài)來開發(fā)人力資源?!?/p>
提高巡檢工作效率和標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字化工具引進(jìn)計(jì)劃
在泊核能站這個(gè)核電站關(guān)閉后,火力發(fā)電站需要負(fù)責(zé)北海道電力70%以上供應(yīng),所以火力發(fā)電站需要始終保持穩(wěn)定運(yùn)行。不用說,電站運(yùn)營是一項(xiàng)重要任務(wù)。在這項(xiàng)操作中,“巡檢”對于在早期階段檢測設(shè)備故障并在問題發(fā)生之前預(yù)防問題尤為重要。
巡檢每天進(jìn)行兩到三次,每次需要一到兩個(gè)小時(shí)。由于需要檢查數(shù)千件設(shè)備,所以相關(guān)員工不僅需要時(shí)間來掌握專門知識,并且需要謹(jǐn)慎小心地確保沒有任何疏忽。
負(fù)責(zé)北海道電力下屬苫東厚真火力發(fā)電站運(yùn)營的河原晃輔介紹道:“我們主要通過在職培訓(xùn)對新員工進(jìn)行仔細(xì)的巡檢培訓(xùn),培訓(xùn)時(shí)間約為一年。但由于教學(xué)方法和巡檢課程因電站而異,我們在規(guī)范技能轉(zhuǎn)讓方面面臨著挑戰(zhàn)。”
所以,北海道電力決定考慮采用數(shù)字技術(shù)的巡檢工具,從而提高巡檢工作效率和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。他們把目光投向了微軟HoloLens 2。
HoloLens 2,評估過各種設(shè)備后的選擇
傳統(tǒng)而言,運(yùn)營人員之間的信息共享主要是通過電話端的語音通信。但如果工人在例行檢查過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備漏水,僅通過電話語音通話無法立即提供漏水量及其情況的準(zhǔn)確信息,這需要監(jiān)管人員進(jìn)行額外努力,來到現(xiàn)場確認(rèn)漏水情況。
梅本天流指出:“所以,有人要求提供一種可以分享視頻片段,以便我們能夠從遠(yuǎn)程位置監(jiān)控現(xiàn)場情況的設(shè)備。”為了回應(yīng)這一要求,團(tuán)隊(duì)于2020年12月啟動(dòng)試點(diǎn),并在接下來的六個(gè)月左右時(shí)間里對各種設(shè)備進(jìn)行了評估。最終,團(tuán)隊(duì)選擇了基于微軟HoloLens 2的頭盔集成設(shè)備Trimble XR10。
梅本天流說道:“我們測試了其他設(shè)備,如可穿戴攝像頭和智能眼鏡,它們的目的主要是共享圖像。然而,HoloLens 2不僅可以共享圖像,而且可以使用MR技術(shù)將全息信息添加到實(shí)際視場,這有可能徹底改變現(xiàn)場操作。這是我們決定采用所述系統(tǒng)的主要原因?!?/p>
Avanade是一家由埃森哲和微軟共同出資的合資企業(yè),主要負(fù)責(zé)微軟企業(yè)平臺的技術(shù)系統(tǒng)集成商。Avanade日本的武村禎一表示,自2019年發(fā)布HoloLens 2后,北海道電力已經(jīng)在液壓部門進(jìn)行了驗(yàn)證。
他說道:“北海道電力的員工總是在尋找信息,并經(jīng)常向我們咨詢其他公司的新技術(shù)和計(jì)劃。他們的這種意識給我留下了深刻印象?!庇捎贖oloLens 2的信息已經(jīng)在公司內(nèi)部共享,關(guān)于其實(shí)施的討論進(jìn)展順利。這個(gè)例子說明了北海道電力在公司范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的計(jì)劃已經(jīng)取得了成果。
應(yīng)用程序開發(fā)中的不斷試錯(cuò),以及結(jié)合來自一線員工和尖端技術(shù)的反饋
團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在已經(jīng)確定了設(shè)備的選擇,并開始開發(fā)支持巡檢的應(yīng)用程序。然而,這一發(fā)展時(shí)期恰逢新冠疫情的高峰。由于工作的性質(zhì),特別是操作員需要盡可能避免人與人的接觸。所以,相關(guān)的驗(yàn)證過程使用了Dynamics 365 Remote Assist。
河原晃輔說道:“由于參與項(xiàng)目的人太多,很難遠(yuǎn)程共享信息?!薄5麄冎?,如果無法反映現(xiàn)場意見,他們很容會創(chuàng)造出一種對用戶不友好的產(chǎn)品。所以他們進(jìn)行了一系列驗(yàn)證,包括仔細(xì)檢查HoloLens 2上顯示的信息,并結(jié)合了年輕工人的意見。
在技術(shù)方面同光存在大量的試錯(cuò)。這個(gè)巡檢應(yīng)用程序使用Azure Spatial Anchors來進(jìn)行廣泛的巡檢。
武村禎一回憶道:“由于Azure Spatial Anchors依然是一項(xiàng)新技術(shù),因此我們沒有太多的專門知識。不過,我們一起努力克服了相關(guān)的挑戰(zhàn),同時(shí)向微軟提供了驗(yàn)證結(jié)果的反饋。另外,在進(jìn)行重大版本升級的過程中,我們對所有內(nèi)容進(jìn)行了重構(gòu),以便于將來使用?!?/p>
盡管重構(gòu)是額外的工作,但它在穩(wěn)定性和功能性方面有了巨大的改善,而這對他們來說是一個(gè)巨大的收獲。
由于當(dāng)前的Azure Spatial Anchors功能限制了單個(gè)空間內(nèi)可識別的錨的最大數(shù)量,所以他們劃分了空間的識別范圍。即使是長度超過2公里的巨大空間,包括可以移動(dòng)的電梯,現(xiàn)在相關(guān)問題都可以在云端輕松管理。
另外,所述系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于在需要注意的區(qū)域顯示警報(bào),從而避免在包含各種設(shè)備和設(shè)施的發(fā)電站中走動(dòng)時(shí)受傷。同時(shí),用于輸入MR中顯示的信息的編輯工具設(shè)計(jì)成易于操作,即使是缺乏專業(yè)知識的站點(diǎn)負(fù)責(zé)人都可以輕松操作。
這個(gè)MR巡檢應(yīng)用程序具有盡可能高的功能性、可擴(kuò)展性和易用性,并已經(jīng)于2022年4月上線。設(shè)定的巡檢路線可以投影到HoloLens 2。一旦到達(dá)巡檢位置,將顯示巡檢點(diǎn)和過往案例,從而提供直觀易懂的導(dǎo)航。四臺HoloLens 2機(jī)組首先部署在苫東厚真火力發(fā)電站進(jìn)行試點(diǎn),隨后在其他火力發(fā)電站試點(diǎn)。團(tuán)隊(duì)表示,系統(tǒng)將在適當(dāng)時(shí)候進(jìn)行實(shí)際部署。
體驗(yàn)MR引入的新世界并預(yù)測其進(jìn)一步發(fā)展
河原晃輔指出:“現(xiàn)場工作人員非常滿意,因?yàn)樗麄兊囊笠呀?jīng)體現(xiàn)在產(chǎn)品中。特別是對于年輕的工作人員來說,系統(tǒng)游戲般的可操作性似乎是一個(gè)關(guān)鍵的因素?!?他們相信,使用巡檢應(yīng)用程序?qū)⒂兄谠O(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行,因?yàn)檫@將減少技術(shù)學(xué)習(xí)時(shí)間,并允許員工獲得更先進(jìn)的技能。
梅本天流認(rèn)為公司的數(shù)字化轉(zhuǎn)型可能性非常有希望。他說道:“我曾將MR視為一種游戲技術(shù),但從轉(zhuǎn)移巡邏檢查技能的角度來看,它可以作為一種直觀且易于理解的解決方案。”
MR技術(shù)專家武村禎一從早期就已經(jīng)看到了這一轉(zhuǎn)變,他表示:“MR技術(shù)具有巨大的潛力。未來,這種設(shè)備的尺寸將變得更小,并可以用于檢查比發(fā)電站更小的建筑物。Azure Spatial Anchors會隨著每一個(gè)新版本的推出而不斷改進(jìn),而新的賦能技術(shù)(如Microsoft Mesh)同樣在不斷涌現(xiàn)。我們希望積極向北海道電力推廣這項(xiàng)技術(shù)。”
關(guān)鍵是利用從數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中獲得的知識來造福社區(qū),并實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展
田村圭司著眼于未來的發(fā)展,他表示:“首先,我們將橫向擴(kuò)展,將這一應(yīng)用推廣到其他火力發(fā)電站。然后,我們希望逐步擴(kuò)展到其他部門,并最終將其作為北海道電力提供的服務(wù)對外銷售。未來,我們同時(shí)希望積極參與北海道中小企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型支持,從而為北海道的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。另外,作為一家全方位服務(wù)的能源公司,我們將發(fā)展符合時(shí)代需求的業(yè)務(wù),并努力實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。”
矢部裕司則評價(jià)道:“隨著我們向可再生能源的轉(zhuǎn)變,火力發(fā)電的規(guī)模可能會縮小,但它們提供穩(wěn)定電力供應(yīng)的責(zé)任將保持不變。我們希望以此為契機(jī),通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型提高我們的生產(chǎn)力,并利用我們的知識幫助北海道地區(qū),促進(jìn)區(qū)域發(fā)展?!?/p>
北海道電力的企業(yè)理念是“為當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)做出貢獻(xiàn)”。這家公司不僅利用數(shù)字技術(shù)的力量加強(qiáng)業(yè)務(wù)并成為可持續(xù)能源供應(yīng)的領(lǐng)導(dǎo)者,而且始終關(guān)注北海道的未來。