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(guò)三分之一的美國(guó)制造商將AR和VR技術(shù)納入應(yīng)用。

同時(shí)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(jì)劃。報(bào)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(shí)工具進(jìn)行替換。

可能當(dāng)價(jià)格更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠時(shí)VR評(píng)審會(huì)更普及，VR技術(shù)才會(huì)能廣泛地被采用。無(wú)論如何，制造業(yè)確實(shí)在許多方面從實(shí)施虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中受益。

制造業(yè)工廠通常占地廣，是由各類(lèi)不停運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備組成的復(fù)雜聯(lián)合體。其產(chǎn)線(xiàn)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(huì)造成很大的影響。

在這樣的條件下，進(jìn)行測(cè)試、培訓(xùn)和維護(hù)是很難實(shí)施的，因?yàn)樗鼈兺馕吨?，一方面是中斷生產(chǎn)過(guò)程，另一方面是對(duì)員工人身造成的危險(xiǎn)。很多制造設(shè)備都很危險(xiǎn)，需要經(jīng)過(guò)特殊的培訓(xùn)才能操作。這就是虛擬現(xiàn)實(shí)顯示其真正價(jià)值的地方，將一些復(fù)雜和危險(xiǎn)的流程轉(zhuǎn)移到VR中，制造企業(yè)可以?xún)?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(shí)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(xiàn)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(xiàn)或生產(chǎn)車(chē)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(xiàn)輸入等等。

在虛擬現(xiàn)實(shí)中規(guī)劃工廠要容易得多。通過(guò)在VR中重現(xiàn)實(shí)際區(qū)域并放置設(shè)備模型，制造商可以驗(yàn)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(guò)在制造業(yè)中使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，企業(yè)可以在開(kāi)始實(shí)際安置設(shè)備之前優(yōu)化其占地面積。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)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(xiǎn)。

2.設(shè)計(jì)和工程

在制造業(yè)中，設(shè)計(jì)流程幾乎總是包括原型設(shè)計(jì)階段。需要準(zhǔn)備新產(chǎn)品的原型接受評(píng)審、測(cè)試、試用，然后評(píng)估是否適合生產(chǎn)或需要進(jìn)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(shí)中呢？即使有了虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用開(kāi)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(chē)公司為優(yōu)化其汽車(chē)設(shè)計(jì)流程而選擇的策略。該公司的FIVE（福特沉浸式車(chē)輛環(huán)境）系統(tǒng)是一個(gè)基于VR的工具，福特的工程師用它來(lái)評(píng)審新的汽車(chē)模型。

FIVE將事先準(zhǔn)備好的汽車(chē)CAD設(shè)計(jì)圖變成3D實(shí)際大小的汽車(chē)模型。在虛擬現(xiàn)實(shí)中看到的是一輛真實(shí)的汽車(chē)，可以檢查甚至操作。在現(xiàn)實(shí)世界中，F(xiàn)IVE是一個(gè)半空的房間，只有一個(gè)駕駛座和一個(gè)方向盤(pán)，但戴上VR頭盔和特殊的手套后將能夠進(jìn)行虛擬汽車(chē)試駕、換擋、走動(dòng)、評(píng)審汽車(chē)設(shè)計(jì)中的每一個(gè)項(xiàng)目，甚至可以在虛擬現(xiàn)實(shí)中查看它的底部。由于原型車(chē)只存在于虛擬現(xiàn)實(shí)中，它的生產(chǎn)成本比真實(shí)的汽車(chē)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(shí)可以成為世界上任何地方的工程師的 "會(huì)議室"。不需要長(zhǎng)途跋涉來(lái)評(píng)審一個(gè)新的汽車(chē)模型-只要戴上VR頭盔，無(wú)論你在哪里，都可以進(jìn)行評(píng)審。

3.安全培訓(xùn)

使用VR應(yīng)用進(jìn)行培訓(xùn)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在制造業(yè)中的一個(gè)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(shí)的發(fā)展。危險(xiǎn)度高的工作的培訓(xùn)對(duì)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(méi)有實(shí)踐技能，更容易讓他們面臨危險(xiǎn)。另一方面模擬器的使用有局限，很難給人實(shí)際工作的感覺(jué)。在這種情況下，虛擬現(xiàn)實(shí)再次證明了其出色的能力，將受訓(xùn)者置于一個(gè)真實(shí)的環(huán)境中，同時(shí)將受傷的風(fēng)險(xiǎn)降至零。Gabler工程公司，一家德國(guó)的各種設(shè)備生產(chǎn)商，在其運(yùn)營(yíng)的許多領(lǐng)域使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。特別是該公司將VR技術(shù)引入到生產(chǎn)機(jī)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(lái)測(cè)試他們?cè)O(shè)計(jì)的設(shè)備的人體工程學(xué)。通過(guò)在VR中操作機(jī)器，工程師可以知道它是否安全容易使用。Gabler估計(jì)，虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)幫助他們縮短了15%的機(jī)器開(kāi)發(fā)。當(dāng)然，也伴隨著成本降低，因?yàn)樵摴臼褂肰R來(lái)進(jìn)行虛擬會(huì)議。

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

4.檢查維護(hù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)際上可以將制造設(shè)備的檢查時(shí)間和空間減少到零。現(xiàn)在的機(jī)器過(guò)于復(fù)雜，無(wú)法由普通工廠人員進(jìn)行檢查。對(duì)于任何常規(guī)或緊急檢查，通常公司需要邀請(qǐng)生產(chǎn)設(shè)備工廠的專(zhuān)家來(lái)完成，這將涉及到高額費(fèi)用和大量的時(shí)間進(jìn)行策劃和安排。

檢查員的時(shí)間往往需要提前幾星期預(yù)訂，當(dāng)機(jī)器突然發(fā)生故障時(shí)，可能很難邀請(qǐng)到他們。此外，差旅和住宿費(fèi)用通常由邀請(qǐng)方承擔(dān)。有了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，工廠不需要把檢查員帶到機(jī)器前。相反，它可以在短時(shí)間內(nèi)把機(jī)器帶給檢查員。通過(guò)創(chuàng)建設(shè)備的VR視頻，工廠可以遠(yuǎn)程檢查設(shè)備，不再需要邀請(qǐng)專(zhuān)家到現(xiàn)場(chǎng)。想象一下，這對(duì)檢查員和制造商來(lái)說(shuō)都是一種節(jié)約。扣除差旅時(shí)間和成本后，檢查和遠(yuǎn)程維護(hù)可以在虛擬現(xiàn)實(shí)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(kāi)辟新天地

正如大家所看到的，虛擬現(xiàn)實(shí)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(wú)限的，VR可以成為一個(gè)額外的試驗(yàn)場(chǎng)所、一個(gè)車(chē)間、一個(gè)會(huì)議室，一個(gè)展臺(tái)。虛擬現(xiàn)實(shí)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(huì)有消耗。

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

我們相信，通過(guò)實(shí)施基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，制造企業(yè)可以獲得巨大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，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(guò)將虛擬現(xiàn)實(shí)納入其流程，幫助他們將業(yè)務(wù)提升到一個(gè)新的水平。

北京和遠(yuǎn)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(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，為用戶(hù)提供PLMVR產(chǎn)品全壽命周期虛擬現(xiàn)實(shí)解決方案。