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工廠規(guī)劃、自動(dòng)化、裝配、維護(hù)和培訓(xùn)都可以從虛擬現(xiàn)實(shí)中獲益。虛擬現(xiàn)實(shí)已經(jīng)存在了半個(gè)多世紀(jì)，但直到最近才成為制造業(yè)的一種實(shí)用工具。在制造業(yè)中實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)的兩個(gè)主要約束是成本和集成。
然而，日益增長(zhǎng)的計(jì)算能力和硬件成本的下降意味著，第一個(gè)約束正迅速成為一個(gè)“減速帶”.第二個(gè)約束——集成，并不僅僅針對(duì)是虛擬現(xiàn)實(shí)，而是整個(gè)工業(yè)4.0技術(shù)所面臨的一個(gè)問題，比如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)。毫無疑問，VR正準(zhǔn)備從根本上改變制造業(yè)。你準(zhǔn)備好迎接虛擬革命了嗎? 下文將為您介紹虛擬現(xiàn)實(shí)在工業(yè)應(yīng)用中的五個(gè)具體場(chǎng)景
一、工廠規(guī)劃
設(shè)計(jì)新生產(chǎn)設(shè)施的布局是一個(gè)龐大的任務(wù)，需要工程師們同時(shí)平衡多個(gè)變量。這包括每件設(shè)備的運(yùn)行軌跡，維護(hù)、實(shí)用和存儲(chǔ)所需的空間。計(jì)劃階段，在任何關(guān)鍵因素上犯錯(cuò)都會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下，這是事后難以補(bǔ)救的。
工廠規(guī)劃是一個(gè)龐大的項(xiàng)目，涉及多個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，包括工廠建設(shè)、控制系統(tǒng)和子系統(tǒng)。使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以幫助避免許多這樣的問題，通過對(duì)整個(gè)工廠進(jìn)行建模，不僅可以模擬布局，還可以模擬在其內(nèi)部進(jìn)行的生產(chǎn)過程。
1.通過創(chuàng)建一個(gè)公共的虛擬空間，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)組之間的協(xié)作；
2.允許設(shè)計(jì)人員評(píng)估設(shè)備的各個(gè)方面之間的交互；
3.更容易識(shí)別潛在的訪問和人機(jī)工程學(xué)問題；
4.支持對(duì)日常車間活動(dòng)進(jìn)行模擬，以確定潛在的瓶頸；
5.為那些不是CAD專家的人提供直觀的CAD模型評(píng)估。
二、自動(dòng)化
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供了對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行編程、監(jiān)控和協(xié)作的新方法。與工廠計(jì)劃一樣，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以讓用戶在應(yīng)用機(jī)器人單元前使之可視化，幫助用戶在安裝之前規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的移動(dòng)路徑。用戶可以通過虛擬演示將動(dòng)作軌跡輸入到虛擬現(xiàn)實(shí)中，從而直接在虛擬現(xiàn)實(shí)中編程。他們還可以將自己的視角轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器人的視角，并從環(huán)境傳感器中導(dǎo)入數(shù)據(jù)，以幫助編程任務(wù)。
1.使用虛擬工廠實(shí)現(xiàn)機(jī)器人單元計(jì)劃；
2.允許程序員通過運(yùn)行虛擬機(jī)脫機(jī)來檢查錯(cuò)誤；
3.通過在虛擬環(huán)境中進(jìn)行編程來降低風(fēng)險(xiǎn)；
4.為程序員提供從機(jī)器人的角度看問題的能力；
5.允許多個(gè)操作人員對(duì)單個(gè)機(jī)器人進(jìn)行協(xié)作控制。
三、裝配
在許多方面，虛擬現(xiàn)實(shí)代表了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)的自然演變。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，它提供了一種全新的視角來觀察產(chǎn)品以及產(chǎn)品被制造的過 程。虛擬裝配可以幫助工程師在不需要實(shí)際原型的情況下進(jìn)行產(chǎn)品可視化，從而對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)做出決策。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可以用于研究人工裝配任務(wù)的效率瓶頸和潛在的人機(jī)工程學(xué)問題。虛擬現(xiàn)實(shí)也可以是一個(gè)強(qiáng)大的訓(xùn)練工具，特別是對(duì)于裝配應(yīng)用來說。
價(jià)值
1.允許設(shè)計(jì)師將從開始到結(jié)束的整個(gè)裝配過程進(jìn)行可視化；
2.使工程師能夠在虛擬環(huán)境中測(cè)試設(shè)計(jì)決策；
3.允許自動(dòng)任務(wù)分析和過程映射；
4.在確定裝配過程之前進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)的評(píng)估；
5.提供一種通過CAD系統(tǒng)鏈接對(duì)過程信息進(jìn)行可視化的新方法。
四、培訓(xùn)
虛擬現(xiàn)實(shí)提供了一種向員工傳授制造技能的新方法。有些技能通過親身實(shí)踐遠(yuǎn)比通過講課或打印的學(xué)習(xí)材料獲得效果更好。試想一下，通過閱讀手冊(cè)來學(xué)習(xí)如何組裝噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)！當(dāng)然，實(shí)踐學(xué)習(xí)并不總是可行的，特別是如果你需要培訓(xùn)很多員工，而他們可能分布在一個(gè)廣闊的領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)通過提供虛擬空間的培訓(xùn)，消除了這些問題。
價(jià)值：
1.讓學(xué)員熟悉整個(gè)工廠的布局和操作；
2.給每個(gè)培訓(xùn)生提供他們自己的培訓(xùn)設(shè)施；
3.為危險(xiǎn)情況提供安全培訓(xùn)，在現(xiàn)實(shí)世界中無法安全復(fù)制；
4.培訓(xùn)師可以看到學(xué)員們看到的內(nèi)容，并對(duì)他們的個(gè)人需求進(jìn)行定制；
5.員工的表現(xiàn)可以被記錄和評(píng)估以改進(jìn)未來的培訓(xùn)計(jì)劃。
五、維護(hù)
雖然增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在維護(hù)任務(wù)上的效果可能比虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更好，但虛擬現(xiàn)實(shí)對(duì)維護(hù)應(yīng)用程序提供了一些獨(dú)特的好處。考慮計(jì)劃一個(gè)新機(jī)器的維護(hù)計(jì)劃，甚至是整個(gè)生產(chǎn)線。就像培訓(xùn)的情況一樣，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備給維修人員提供了在安裝之前熟悉新設(shè)備的機(jī)會(huì)。
此外，為了確保能夠及時(shí)地進(jìn)行維護(hù)，盡可能減少對(duì)其他操作的干擾，制造商可以在虛擬工廠中運(yùn)行模擬維護(hù)任務(wù)，以評(píng)估不同策略對(duì)整個(gè)生產(chǎn)的影響。
1.允許人員了解維護(hù)任務(wù)對(duì)整個(gè)設(shè)備的影響；
2.在安裝新設(shè)備之前，可以對(duì)不同的維護(hù)策略進(jìn)行試驗(yàn)；
3.在維護(hù)過程中更容易識(shí)別潛在的訪問和人機(jī)工程學(xué)問題；
4.提供對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中不可能的設(shè)備的獨(dú)特視角；
5.為存在潛在危險(xiǎn)的維護(hù)任務(wù)提供無風(fēng)險(xiǎn)的嘗試和試錯(cuò)。
