vr在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例 - vr在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例分析

vr在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例

VR+汽車工業(yè)

VR已經(jīng)應(yīng)用到了汽車設(shè)計、制造、組裝和銷售等環(huán)節(jié)。可以利用VR使概念具體化，讓客戶用眼睛直觀的觀看汽車。而在內(nèi)飾方面，也可以借助VR真實地感受各種配件的合理性、使用便利性、人機界面操作的友好性。在沒有實物的設(shè)計中置身于汽車實體，從而進行各種細致專業(yè)的調(diào)整?，F(xiàn)在福特公司已經(jīng)利用VR進行安全測試了，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與人體工程學設(shè)計結(jié)合，通過收集數(shù)據(jù)和并使用計算機模型來預測裝配工作中的身體碰撞。通過測量每名生產(chǎn)線上的工人，幫助識別運動可能會導致的過度疲勞、勞損或受傷。

VR+船舶制造

VR船舶設(shè)計虛擬仿真系統(tǒng)就是利用VR技術(shù)將船舶模型在計算機技術(shù)的支持下進行三維再現(xiàn)，不僅可以在虛擬場景中對船舶進行設(shè)計、制造、裝配、性能檢測進行可視化仿真，降低船體設(shè)計與客戶需求之間的差異性，還在船舶維護管理、操作培訓、安全培訓、多角度市場宣傳等很多方面發(fā)揮更多作用

VR+科研教學

VR技術(shù)與工業(yè)科研教學也有著密切的聯(lián)系。很多高校力圖將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與科研教學相結(jié)合。因為，虛擬學習場景能夠為學生提供生動、逼真的學習環(huán)境，如電腦太空旅行、化合物分子結(jié)構(gòu)顯示等，親身去經(jīng)歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力，這樣也能加速和鞏固學生學習知識的過程。

虛擬參觀工廠實景

VR工廠展示可以讓用戶通過VR鏡頭身臨其鏡的查看現(xiàn)場，不僅避免了舟車勞頓，更增加了潛在顧客的范圍與數(shù)量。

以上這些只是目前VR在工業(yè)領(lǐng)域被應(yīng)用的冰山一角，從中可以看出VR在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，不斷有新的功能被開發(fā)，方方面面都開始啟用VR進行輔助。

VR在數(shù)字化工廠中的應(yīng)用舉例

在傳統(tǒng)的數(shù)字化技術(shù)中，計算機系統(tǒng)僅僅是給人類提供協(xié)助，人類仍然需要自己操控系統(tǒng)。而新時代的人機交互則需要顛覆性的方法，我們可以把它命名為“虛擬工程”，虛擬現(xiàn)實技術(shù)只是虛擬工程的工具。

虛擬工程提供了一個完整的系統(tǒng)視圖，讓開發(fā)者、供應(yīng)商、制造商和用戶能夠以同樣的方式來虛擬使用那些尚不存在的物品，并根據(jù)其特性和功能做出全面的評估。計算機是計算技術(shù)時代的基礎(chǔ)設(shè)施，而虛擬現(xiàn)實就是虛擬工程時代的基礎(chǔ)設(shè)施，是下一代計算平臺。它最大的價值在于，從此人類不用再去學習如何更好地使用機器，而是機器反過來學習如何更好地服務(wù)于人。

我們可以從幾個例子獲得一些認識。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)——西門子

西門子在波音和卡特彼勒一直有一個叫“Cave”的項目，它是一個混合虛擬和現(xiàn)實物理環(huán)境的服務(wù)，從產(chǎn)品的初始開發(fā)就基于虛擬環(huán)境來進行，而后在產(chǎn)品生命周期中建立虛擬實物模型，在生產(chǎn)過程中進行交互式的靈活性評估，最后再研究客戶對于不同型號產(chǎn)品的情感反饋以及在沉浸環(huán)境中創(chuàng)建學習的新形式。

在Cave制造的環(huán)境里，現(xiàn)實物體的圖像和物理設(shè)置會被投影到真實的墻壁上，使用者通過佩戴傳感器可以體驗墻上圖像形成的虛擬環(huán)境。

Cave的基本配置有：三面投影墻;地面投影地板;墻壁跟蹤傳感器;利用三面墻壁形成立體音響。

三面墻壁和地面投影加強3D環(huán)境感和立體音效，Cave墻壁上有跟蹤傳感器捕捉使用者在房間內(nèi)的動作，專用的眼鏡根據(jù)捕捉到的動作形成圖像。戴上眼鏡，你就感覺進入了“墻內(nèi)的世界”。

但是從這個配置你可以看出，Cave的造價是非常高的。如今用戶版虛擬現(xiàn)實頭盔的出現(xiàn)使這套設(shè)備的成本大幅縮減了，所以西門子有了新想法：不僅為波音這類大客戶服務(wù)，也可以利用已有技術(shù)進軍大眾消費市場。

西門子在德國調(diào)研的100多家生產(chǎn)商里，超過1/3的公司正在使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，或在未來3年內(nèi)計劃引進該技術(shù)，同時，這些生產(chǎn)商也表達出對AR的濃厚興趣。

飛機制造行業(yè)——波音、空客

早在上世界90年代初，美國波音公司的計算機服務(wù)研究和技術(shù)組就已經(jīng)將AR技術(shù)應(yīng)用于飛機制造中的電力線纜的連接和接線器的裝配中。在AR系統(tǒng)的幫助下，一個從未受過任何訓練的工人都可勝任此項工作，從而縮短員工培訓的周期。

2003年德國成功研制出用于工業(yè)設(shè)備裝配和維修的Starmate系統(tǒng)和Arvika系統(tǒng)，之后，歐洲航空防務(wù)與航天公司（EADS）利用Arvika系統(tǒng)，通過語音調(diào)用計算機生成的提示信息，指導工人輕松地完成lm×6m板上的高密度布線工作。

空客公司利用Arvikx系統(tǒng)進行了“干凈水系統(tǒng)的轉(zhuǎn)配”和“配電盤連接”的工作，充分展現(xiàn)了AR技術(shù)在工業(yè)裝配、維修方面的巨大潛力。

汽車制造行業(yè)

當虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到汽車的工業(yè)設(shè)計和生產(chǎn)當中，設(shè)計者可以借助虛擬現(xiàn)實頭盔顯示，在與真實汽車同樣比例的立體空間中，全方位了解每一處設(shè)計細節(jié)，最大程度上避免設(shè)計和生產(chǎn)失誤，減少人力成本和資源浪費。

自2000年以來，福特就開始在汽車設(shè)計過程中以多種方式利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)。福特的ImmersionLab實驗室中一些員工戴上虛擬現(xiàn)實頭盔，并模擬觀察一輛汽車，而他們的同事將可以通過大屏幕查看他們的體驗，并且在多種不同條件下以虛擬方式去查看汽車，提升駕駛者的人體工程學體驗等。

最近，奧迪推出了一項名為“虛擬裝配線校檢”的技術(shù)，利用3D投射和手勢控制，可以使流水線工人在三維虛擬空間內(nèi)完成對實際產(chǎn)品裝配工作的預估和校準。整個測試過程是在名為“CAVE”的虛擬現(xiàn)實空間中完成的，而CAVE系統(tǒng)最關(guān)鍵的則是利用投影儀向地板、墻壁投射3D影像的裝置，使用者佩戴3D眼鏡進入后，便可有身臨其境的感覺。

近年來，在汽車行業(yè)，AR智能設(shè)備更是呈現(xiàn)普及趨勢

2015年感恩節(jié)的時候，大眾汽車就給員工配備了30幾副AR智能眼鏡，來輔助員工工作。該款AR智能眼鏡可直接為佩帶者提供相應(yīng)的信息并且顯示在可視區(qū)域，使得工人再也不用怕記不住、分不清各類繁瑣信息而手忙腳亂了;其聲控功能實現(xiàn)了真正意義上的解放雙手;并可進行條形碼掃描，還提供了條形碼驗證的紅、綠信號提示。

AR技術(shù)還以其獨特的魅力，給工業(yè)設(shè)備維修領(lǐng)域帶來無限驚喜。面向工業(yè)設(shè)備維修的AR智能眼鏡，可通過AR技術(shù)顯示解決設(shè)備故障的具體操作步驟，甚至細到準確說明如何拆卸零部件。同時，通過內(nèi)置耳機，維修人員能聽到每一個操作步驟的語音提示。因此，即使是沒有任何經(jīng)驗的新手，也能順利完成維修任務(wù)，還能保證整個維修過程的標準化和規(guī)范化。并且，AR技術(shù)與數(shù)據(jù)分析相結(jié)合，可以輕松判斷哪些設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，實現(xiàn)預防性的設(shè)備維護。

從人類發(fā)明數(shù)學開始，物理世界的虛擬化趨勢已經(jīng)持續(xù)了數(shù)千年，計算機IT技術(shù)的發(fā)展促進了虛擬化后的數(shù)據(jù)流動趨勢，而數(shù)字世界在物理世界的重新凝實，將成為第四次工業(yè)革命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也將在這個領(lǐng)域發(fā)揮非常關(guān)鍵的作用。在未來的數(shù)字化時代里，虛擬現(xiàn)實很可能不僅僅是一個極客的玩物，而是繼PC機、手機之后的下一代計算平臺，它的人機交互性能將把整個人類科技的發(fā)展帶上一個新的階梯。

至于VR技術(shù)的發(fā)展路徑，我在過去的一年里見過500多位工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)者，他們也許是這個世界上最聰明的一群人，無時無刻不在思考當下的技術(shù)瓶頸和市場空白，他們把自己的思考變成一個個創(chuàng)業(yè)項目，在市場中實踐。雖然VR技術(shù)的未來依然需要很多的努力，但也許正是這種目前看不清甚至可能被人看不起的地方，才是未來的機會，才會讓市場如此興奮。