北海道電力株式會社主要在日本北海道和東京都會區經營電力零售和發電業務。北海道有著嚴酷的自然環境,而公司希望通過提供穩定的電力供應和為下一代創造價值,實現碳中和的可持續社會。
為了實現這一目標,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。實際上,他們已經開發了一款基于微軟HoloLens 2的MR巡檢應用。作為日本第一次在火力發電站進行這類試驗,所述應用正在引起行業內外的關注。
北海道電力株式會社的目標:“貼近地域和人”的數字化
火力發電廠經理矢部裕司解釋了北海道火力發電的重要性:“在泊核能站停運的今天,火力發電成為了電力穩定供給的主力電源,它同時是可再生能源替代發展過程中的重要調節電源。為了應對由于碳中和運動加速而導致火力發電行業環境急劇變化的挑戰,所有火力發電行業員工賑災團結一致,共同展望火力發電行業的未來。這有助于北海道的發展,并實現超越過去火力發電界限的脫碳社會。”
為了實現這一愿景,他們制定了提高生產力和擴大業務領域的戰略。為了推進數字化轉型,北海道在兩年前成立了電力信息技術科。這一部門的梅本天流表示: “數字技術的使用對于所述戰略的實施至關重要。我和團隊的職責是在火力發電站推廣數字化轉型。”
目前北海道電力的電力信息技術科正在與信息系統與電信科合作,共同推進公司的數字化轉型。信息系統與電信科的數字化加速部經理田村圭司解釋了DX數字化轉型的概念:“我們認為D數字只是一種工具,而X(轉型、改革)更為重要。我們的目標是繼續實現業務轉型、意識轉型和企業改革,從而靈活應對數字化轉型的激增。我們認為,我們的使命是幫助員工通過轉型挑戰來改變態度和行為,并以能夠靈活應對不斷變化的商業環境的心態來開發人力資源。”
提高巡檢工作效率和標準化的數字化工具引進計劃
在泊核能站這個核電站關閉后,火力發電站需要負責北海道電力70%以上供應,所以火力發電站需要始終保持穩定運行。不用說,電站運營是一項重要任務。在這項操作中,“巡檢”對于在早期階段檢測設備故障并在問題發生之前預防問題尤為重要。
巡檢每天進行兩到三次,每次需要一到兩個小時。由于需要檢查數千件設備,所以相關員工不僅需要時間來掌握專門知識,并且需要謹慎小心地確保沒有任何疏忽。
負責北海道電力下屬苫東厚真火力發電站運營的河原晃輔介紹道:“我們主要通過在職培訓對新員工進行仔細的巡檢培訓,培訓時間約為一年。但由于教學方法和巡檢課程因電站而異,我們在規范技能轉讓方面面臨著挑戰。”
所以,北海道電力決定考慮采用數字技術的巡檢工具,從而提高巡檢工作效率和技術標準化。他們把目光投向了微軟HoloLens 2。
HoloLens 2,評估過各種設備后的選擇
傳統而言,運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現設備漏水,僅通過電話語音通話無法立即提供漏水量及其情況的準確信息,這需要監管人員進行額外努力,來到現場確認漏水情況。
梅本天流指出:“所以,有人要求提供一種可以分享視頻片段,以便我們能夠從遠程位置監控現場情況的設備。”為了回應這一要求,團隊于2020年12月啟動試點,并在接下來的六個月左右時間里對各種設備進行了評估。最終,團隊選擇了基于微軟HoloLens 2的頭盔集成設備Trimble XR10。
梅本天流說道:“我們測試了其他設備,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技術將全息信息添加到實際視場,這有可能徹底改變現場操作。這是我們決定采用所述系統的主要原因。”
Avanade是一家由埃森哲和微軟共同出資的合資企業,主要負責微軟企業平臺的技術系統集成商。Avanade日本的武村禎一表示,自2019年發布HoloLens 2后,北海道電力已經在液壓部門進行了驗證。
他說道:“北海道電力的員工總是在尋找信息,并經常向我們咨詢其他公司的新技術和計劃。他們的這種意識給我留下了深刻印象。”由于HoloLens 2的信息已經在公司內部共享,關于其實施的討論進展順利。這個例子說明了北海道電力在公司范圍內實現數字化轉型的計劃已經取得了成果。
應用程序開發中的不斷試錯,以及結合來自一線員工和尖端技術的反饋
團隊現在已經確定了設備的選擇,并開始開發支持巡檢的應用程序。然而,這一發展時期恰逢新冠疫情的高峰。由于工作的性質,特別是操作員需要盡可能避免人與人的接觸。所以,相關的驗證過程使用了Dynamics 365 Remote Assist。
河原晃輔說道:“由于參與項目的人太多,很難遠程共享信息。”。但他們知道,如果無法反映現場意見,他們很容會創造出一種對用戶不友好的產品。所以他們進行了一系列驗證,包括仔細檢查HoloLens 2上顯示的信息,并結合了年輕工人的意見。
在技術方面同光存在大量的試錯。這個巡檢應用程序使用Azure Spatial Anchors來進行廣泛的巡檢。
武村禎一回憶道:“由于Azure Spatial Anchors依然是一項新技術,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的挑戰,同時向微軟提供了驗證結果的反饋。另外,在進行重大版本升級的過程中,我們對所有內容進行了重構,以便于將來使用。”
盡管重構是額外的工作,但它在穩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巨大的收獲。
由于當前的Azure Spatial Anchors功能限制了單個空間內可識別的錨的最大數量,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,包括可以移動的電梯,現在相關問題都可以在云端輕松管理。
另外,所述系統設計用于在需要注意的區域顯示警報,從而避免在包含各種設備和設施的發電站中走動時受傷。同時,用于輸入MR中顯示的信息的編輯工具設計成易于操作,即使是缺乏專業知識的站點負責人都可以輕松操作。
這個MR巡檢應用程序具有盡可能高的功能性、可擴展性和易用性,并已經于2022年4月上線。設定的巡檢路線可以投影到HoloLens 2。一旦到達巡檢位置,將顯示巡檢點和過往案例,從而提供直觀易懂的導航。四臺HoloLens 2機組首先部署在苫東厚真火力發電站進行試點,隨后在其他火力發電站試點。團隊表示,系統將在適當時候進行實際部署。
體驗MR引入的新世界并預測其進一步發展
河原晃輔指出:“現場工作人員非常滿意,因為他們的要求已經體現在產品中。特別是對于年輕的工作人員來說,系統游戲般的可操作性似乎是一個關鍵的因素。” 他們相信,使用巡檢應用程序將有助于設施的穩定運行,因為這將減少技術學習時間,并允許員工獲得更先進的技能。
梅本天流認為公司的數字化轉型可能性非常有希望。他說道:“我曾將MR視為一種游戲技術,但從轉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技術專家武村禎一從早期就已經看到了這一轉變,他表示:“MR技術具有巨大的潛力。未來,這種設備的尺寸將變得更小,并可以用于檢查比發電站更小的建筑物。Azure Spatial Anchors會隨著每一個新版本的推出而不斷改進,而新的賦能技術(如Microsoft Mesh)同樣在不斷涌現。我們希望積極向北海道電力推廣這項技術。”
關鍵是利用從數字化轉型過程中獲得的知識來造福社區,并實現共同發展
田村圭司著眼于未來的發展,他表示:“首先,我們將橫向擴展,將這一應用推廣到其他火力發電站。然后,我們希望逐步擴展到其他部門,并最終將其作為北海道電力提供的服務對外銷售。未來,我們同時希望積極參與北海道中小企業的數字化轉型支持,從而為北海道的發展做出貢獻。另外,作為一家全方位服務的能源公司,我們將發展符合時代需求的業務,并努力實現可持續發展。”
矢部裕司則評價道:“隨著我們向可再生能源的轉變,火力發電的規模可能會縮小,但它們提供穩定電力供應的責任將保持不變。我們希望以此為契機,通過數字化轉型提高我們的生產力,并利用我們的知識幫助北海道地區,促進區域發展。”
北海道電力的企業理念是“為當地社區做出貢獻”。這家公司不僅利用數字技術的力量加強業務并成為可持續能源供應的領導者,而且始終關注北海道的未來。