01?VR在制造業(yè)中悄悄興起

根據(jù)普華永道的研究表明，直到2018年年底有超過三分之一的美國制造商將AR和VR技術(shù)納入應(yīng)用。

同時還指出，大約同樣份額的制造商尚未將AR和VR技術(shù)納入計劃。報告指出，可能是由于這些制造企業(yè)還有很多舊設(shè)備，他們還不愿意使用昂貴的虛擬現(xiàn)實工具進行替換。

可能當(dāng)價格更經(jīng)濟實惠時VR評審會更普及，VR技術(shù)才會能廣泛地被采用。無論如何，制造業(yè)確實在許多方面從實施虛擬現(xiàn)實應(yīng)用中受益。

制造業(yè)工廠通常占地廣，是由各類不停運轉(zhuǎn)的機械設(shè)備組成的復(fù)雜聯(lián)合體。其產(chǎn)線和生產(chǎn)流程是持續(xù)不間斷的，即便是一秒鐘的延遲也會造成很大的影響。

在這樣的條件下，進行測試、培訓(xùn)和維護是很難實施的，因為它們往往意味著，一方面是中斷生產(chǎn)過程，另一方面是對員工人身造成的危險。很多制造設(shè)備都很危險，需要經(jīng)過特殊的培訓(xùn)才能操作。這就是虛擬現(xiàn)實顯示其真正價值的地方，將一些復(fù)雜和危險的流程轉(zhuǎn)移到VR中，制造企業(yè)可以優(yōu)化他們的操作，甚至還可以節(jié)省成本。

02?VR如何在制造業(yè)中大顯身手

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在制造業(yè)中能夠應(yīng)用到哪些方面？可以發(fā)揮什么作用.

1.工廠產(chǎn)線布局規(guī)劃

許多行業(yè)都有樓層規(guī)劃，而制造業(yè)的規(guī)劃可能加更復(fù)雜具有挑戰(zhàn)性。

規(guī)劃裝配線或生產(chǎn)車間的空間需要考慮多種因素-設(shè)備尺寸、不同單元之間的連接、安全距離、電源插座、供應(yīng)線輸入等等。

在虛擬現(xiàn)實中規(guī)劃工廠要容易得多。通過在VR中重現(xiàn)實際區(qū)域并放置設(shè)備模型，制造商可以驗證是否所有的東西都被正確安置和連接。

他們可以在VR中看到所有的設(shè)備是否可以正常使用，所有的安全距離是否合適，以及生產(chǎn)流程是否按照正確的順序建立。通過在制造業(yè)中使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，企業(yè)可以在開始實際安置設(shè)備之前優(yōu)化其占地面積。因此，虛擬現(xiàn)實可以幫助節(jié)省工程成本，減少設(shè)備損壞和工人受傷的風(fēng)險。

2.設(shè)計和工程

在制造業(yè)中，設(shè)計流程幾乎總是包括原型設(shè)計階段。需要準(zhǔn)備新產(chǎn)品的原型接受評審、測試、試用，然后評估是否適合生產(chǎn)或需要進行修改。

復(fù)雜設(shè)備的原型生產(chǎn)成本和修改成本高昂。為什么不把原型制作轉(zhuǎn)移到虛擬現(xiàn)實中呢？即使有了虛擬現(xiàn)實應(yīng)用開發(fā)的成本，總體成本仍然可能低于建立一系列的物理原型。這是福特汽車公司為優(yōu)化其汽車設(shè)計流程而選擇的策略。該公司的FIVE（福特沉浸式車輛環(huán)境）系統(tǒng)是一個基于VR的工具，福特的工程師用它來評審新的汽車模型。

FIVE將事先準(zhǔn)備好的汽車CAD設(shè)計圖變成3D實際大小的汽車模型。在虛擬現(xiàn)實中看到的是一輛真實的汽車，可以檢查甚至操作。在現(xiàn)實世界中，F(xiàn)IVE是一個半空的房間，只有一個駕駛座和一個方向盤，但戴上VR頭盔和特殊的手套后將能夠進行虛擬汽車試駕、換擋、走動、評審汽車設(shè)計中的每一個項目，甚至可以在虛擬現(xiàn)實中查看它的底部。由于原型車只存在于虛擬現(xiàn)實中，它的生產(chǎn)成本比真實的汽車要低，而且如果檢查發(fā)現(xiàn)任何缺陷，更容易修改。

此外，由于福特是一家全球性公司，虛擬現(xiàn)實可以成為世界上任何地方的工程師的 "會議室"。不需要長途跋涉來評審一個新的汽車模型-只要戴上VR頭盔，無論你在哪里，都可以進行評審。

3.安全培訓(xùn)

使用VR應(yīng)用進行培訓(xùn)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在制造業(yè)中的一個偉大應(yīng)用。VR培訓(xùn)正被用于許多行業(yè)，但制造業(yè)尤其受益于虛擬現(xiàn)實的發(fā)展。危險度高的工作的培訓(xùn)對受訓(xùn)者的安全有相當(dāng)高的要求。

這樣的培訓(xùn)往往很難組織，一方面受訓(xùn)者沒有實踐技能，更容易讓他們面臨危險。另一方面模擬器的使用有局限，很難給人實際工作的感覺。在這種情況下，虛擬現(xiàn)實再次證明了其出色的能力，將受訓(xùn)者置于一個真實的環(huán)境中，同時將受傷的風(fēng)險降至零。Gabler工程公司，一家德國的各種設(shè)備生產(chǎn)商，在其運營的許多領(lǐng)域使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)。特別是該公司將VR技術(shù)引入到生產(chǎn)機器的操作員的培訓(xùn)中。

Gabler提到在VR培訓(xùn)中可重復(fù)訓(xùn)練，直到受訓(xùn)者熟練掌握技能。此外，該公司使用VR來測試他們設(shè)計的設(shè)備的人體工程學(xué)。通過在VR中操作機器，工程師可以知道它是否安全容易使用。Gabler估計，虛擬現(xiàn)實開發(fā)幫助他們縮短了15%的機器開發(fā)。當(dāng)然，也伴隨著成本降低，因為該公司使用VR來進行虛擬會議。

通用電氣在培訓(xùn)員工時也利用了VR的優(yōu)勢。該公司估計，通常一次培訓(xùn)需要一個星期涉及六人協(xié)助受訓(xùn)者；在虛擬現(xiàn)實中，它可以在20分鐘內(nèi)完成。此外，由于不涉及風(fēng)險，不需要為VR培訓(xùn)安排額外人員。

4.檢查維護

虛擬現(xiàn)實技術(shù)實際上可以將制造設(shè)備的檢查時間和空間減少到零?，F(xiàn)在的機器過于復(fù)雜，無法由普通工廠人員進行檢查。對于任何常規(guī)或緊急檢查，通常公司需要邀請生產(chǎn)設(shè)備工廠的專家來完成，這將涉及到高額費用和大量的時間進行策劃和安排。

檢查員的時間往往需要提前幾星期預(yù)訂，當(dāng)機器突然發(fā)生故障時，可能很難邀請到他們。此外，差旅和住宿費用通常由邀請方承擔(dān)。有了虛擬現(xiàn)實技術(shù)，工廠不需要把檢查員帶到機器前。相反，它可以在短時間內(nèi)把機器帶給檢查員。通過創(chuàng)建設(shè)備的VR視頻，工廠可以遠程檢查設(shè)備，不再需要邀請專家到現(xiàn)場。想象一下，這對檢查員和制造商來說都是一種節(jié)約?？鄢盥脮r間和成本后，檢查和遠程維護可以在虛擬現(xiàn)實中更快地完成，將生產(chǎn)中斷影響降到最低。

03?VR為制造業(yè)開辟新天地

正如大家所看到的，虛擬現(xiàn)實在制造業(yè)中的應(yīng)用和好處是多樣的。其靈活性和創(chuàng)造虛擬空間的可能性幾乎無限的，VR可以成為一個額外的試驗場所、一個車間、一個會議室，一個展臺。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以使制造更安全、更快速、更高效、更精確、成本更低。

此外，考慮到環(huán)境方面。VR可以節(jié)省大量的生產(chǎn)模型和原型用到的能源和材料，修改模型也不會有消耗。

現(xiàn)在，制造業(yè)正以多種形式采納虛擬現(xiàn)實。與此同時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也在不斷發(fā)展，使得其應(yīng)用更加經(jīng)濟實惠有效。

我們相信，通過實施基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，制造企業(yè)可以獲得巨大的競爭優(yōu)勢，使他們的工作流程更安全、更加高效。我們將很高興與制造商合作，通過將虛擬現(xiàn)實納入其流程，幫助他們將業(yè)務(wù)提升到一個新的水平。

北京和遠科技有限公司(Hysim Technology)是面向高端制造業(yè)提供虛擬仿真技術(shù)服務(wù)的國家高新技術(shù)企業(yè)，為用戶提供PLMVR產(chǎn)品全壽命周期虛擬現(xiàn)實解決方案。