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                這不是科幻電影,這是工業現實

                時間:2018-07-27 10:47:40來源:科印網

                  虛擬現實席卷生活,這項曾經像神話一樣讓人覺得新奇的技術,正變得尋常。

                  2017年、2018年春節,支付寶連續推出AR與VR掃福字集五福活動,吸引數億人參與,甚至成為年俗新風尚。

                  今年3月,以虛擬游戲為主題的電影《頭號玩家》在國內上映,狂收十多億票房,其全球觀影收入更是突破100億美元。

                  我們不妨換一個維度,來看看虛擬現實技術為世界創造的更多可能。

                  當AR與VR從生活走向生產,從民用走向工業,它將不止于好玩。

                  虛擬現實,神奇的數字化工廠

                  2016年,西門子公司宣布要在英國柴郡Congleton的一處工廠里安裝Virtalis VR虛擬現實系統。這家工廠主要設計、生產電機速度驅動裝置,客戶集中在汽車、航空、OEM領域。

                  “為了制造新產品而創建模具的成本非常高,且一旦出現問題代價往往十分高昂。”西門子機械團隊負責人Simon Charlson如是說。Virtalis VR系統就為解決這類問題而生,用它構建一個仿真數字化工廠,全面模擬、優化產品設計與制造全過程。在這個仿真空間,人們不必怕犯錯,可以反復嘗試、推演,直至找到最佳方案,投入真實的生產與制造。

                  “通過虛擬方式一方面減少產品設計中的問題列表,一方面又找到更多潛在問題,并在VR環境中解決掉它們,這對于改善產品生命周期來說簡直太棒了。當然我們并不會滿足于此,很明顯VR這項技術可以做更多有意思的事情。”西門子一位轉化經理Anil Thomas評價。

                  “用虛擬現實做工廠布局規劃,可以實現各個專業領域之間的大規模溝通。生產工程師、測試工程師、生產操作人員與管理人員,甚至研發、物流和外協商等等相關者,都可以在VR環境中共同工作,完善設計。”西門子一位布局規劃工程師表示。對于正在計劃搬遷的工廠來說,Virtalis VR系統同樣可以大顯神通,“運用仿真模型導航,找到最合理的路線,同時讓員工身臨其境,提前適應新的工作環境。”

                  2018年德國漢諾威工業博覽會,西門子在虛擬現實、數字化工廠方面的應用成果更加體系化,令世人驚嘆。

                  位于9號館的西門子展廳,幾臺機械臂快速抓取生產線上的產品,而機械臂背后的屏幕上,則是對應的虛擬場景。這被稱之為“數字化雙胞胎”(Digital Twin),作為一種擬人化的說法,“數字化雙胞胎”是指現實世界,以及利用數字化技術營造的與現實世界對稱的數字化鏡像。舉一些常見的場景方便大家理解這個比較特殊的術語。比如,Word文檔和打印出來的文稿是一對雙胞胎;城市中的實體道路和軟件中的虛擬道路是一對“數字化雙胞胎”,人們在導航軟件中模擬交通場景,做出最佳出行決策,就是“數字化雙胞胎”技術在日常生活中的一種應用。

                  西門子在展廳內為一家航空航天公司搭建了數字化雙胞胎虛擬工廠。從產品的設計、生產乃至服務,每一個不同的環節,都有對應的VR工業軟件,實現相應工序的數字化改造。相比較傳統研發更加費時的方式,航空航天工廠目前可以采用仿真軟件進行研發設計,并在虛擬環境中,以較高的精度還原產品測試,縮短產品調試周期。完成設計的仿真后,對應生產制造環境,工廠同樣可以引入虛擬仿真系統。

                  按照西門子的規劃,企業運營中通常會出現三對“數字化雙胞胎”。在產品研發領域,可以虛擬數字化產品模型,對其進行仿真測試和驗證,以更低的成本做更多的樣品。在生產管理領域,可將數字化模型構建在生產管理體系中,在運營和生產管理的平臺上對生產進行調度、調整和優化。在設備管理領域,可以通過模型模擬設備的運動和工作狀態,實現機械聯動。

                  HoloLens,建筑業擁抱黑科技

                  2015年底,微軟推出HoloLens虛擬現實全息影像頭盔,科技發燒友們歡呼,“又多了一件大玩具”。當HoloLens遇上工業,事情又變得更有意思了。

                  Gilbane是一家知名商業建筑公司,它的工人們通常依靠紙質藍圖,或電腦、 iPad 上的數字模型來完成工作,直到他們有了HoloLens。

                  Gilbane高級經理John Myers戴上HoloLens頭顯,想查看即將建造的Dearborn STEM學院的3D模型,他啟動開關,就把學院機械室的3D 圖像從桌上移到了地板上,觸摸一下虛擬按鈕,機械室模型就變成 100%比例大小。John Myers走進虛擬機械室,看到了整個建筑的實際情況,就好像已經完工一樣。

                  通過控制虛擬面板,John Myers可以打開或關閉建筑內不同房間的場景,可以查看簡單的結構圖,也可以仔細瞧瞧更詳實的建筑圖,甚至檢查一下機械、電氣和管道系統圖。

                  在這個過程中,John Myers發現建筑承重墻的鋼框架太長了,與公司最初的設計有所出入。因為發現及時,他立刻聯系供應商,趕快將框架鋼材切割短一些。

                  Gilbane是早期采用虛擬現實技術的公司之一。工程公司AECOM、建筑設計公司Gensler和中國建筑工程總公司也宣布他們試用了HoloLens。

                  2016年,微軟又與美國工程技術公司Trimble合作,將HoloLens頭盔與符合行業標準的MSA V-Gard安全帽結合,推出了一款可在工程項目中使用的虛擬現實頭顯套件。這個套件包括一臺微軟HoloLens頭顯、一個MSA V-Gard安全帽。安全帽下增加了可以快速抓取、釋放微軟HoloLens頭顯的附件夾子。這套黑科技完全符合工程防護與防塵標準,使工人可以在舒適、便捷使用的同時,確保自身安全及頭顯設備的穩定性。

                 

                  HoloLens頭盔、MSA V-Gard安全帽可配合Trimble Connect應用程序使用。Trimble Connect將工程數據轉化為全息圖,映射到真實環境中,方便工人協同合作,準確管控工程質量,實時把握工程進度。


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