XR技術的企業級應用:助力生產運營的智慧化發展

XR技術的企業級應用:助力生產運營的智慧化發展

擴充套件現實XR(Extended Reality)是虛擬現實VR、增強現實AR和混合現實MR三者的集合。

XR技術的企業級應用:助力生產運營的智慧化發展

擴充套件現實的發展現狀

經歷了2016~2017年“不正常”的爆火後,XR概念在2018年遇冷,資本市場投資熱情衰退,硬體裝置表現欠佳等問題接踵而至,導致眾多創業公司倒閉。2019年,伴隨著5G商用元年的到來,AR/MR/VR市場開始逐漸回暖。

據VR陀螺統計,2019年釋出/上市的VR裝置共28款,包括14款PC VR頭顯,11款VR一體機,3款短焦類VR頭顯;全年上市/釋出的AR/MR產品(包括部分原機型)達29款,多家企業推出針對行業的定製版本。據公開披露資料統計,2019年全球全年融資總額為336億元,較2018年(212億元)增長了58%;全球全年融資筆數為204筆(上半年87筆,下半年117筆),較2018年增長34%,融資市場在下半年表現活躍,2019年資本市場逐漸升溫。

XR技術的企業級應用:助力生產運營的智慧化發展

值得一提的是,XR的企業級應用同樣發展火熱,其中以工業製造、機械維修、醫療、建築、能源等行業為主。

《哈佛商業評論》於2018年完成的市場調研結果顯示,有87%的大公司正在探索、試點或部署混合現實技術,雖然很多還在概念驗證階段,但說明AR/MR/VR技術已在各個行業逐漸滲透。

筆者認為,XR技術在工業製造及培訓領域的應用值得重點關注,下文將針對於這兩個場景展開詳細探討。

AR/MR技術助力工業4。0

根據Greenlight測算,2019年全球AR/VR工業領域應用市場規模超4億美元,同比增長 145%,其中AR工業應用市場規模超3億美元,VR工業應用市場規模1億美元。

以智慧製造為主導的第四次工業革命(工業4。0)推動了數字技術與物理技術的互聯互通。為響應多樣化、個性化的需求變化,智慧製造成為發展趨勢,包括柔性化生產、機器與機器之間的最佳化排程、機器與人之間的智慧互動,這些均依賴於大資料服務和數字化轉型。

企業生產製造所需的重要資產存在於物理世界中,包括工作人員、機器、工具、存貨等,他們驅動生產流程,併為最終的產品服務。

而新興技術(IoT、機器學習、增強現實AR、邊緣計算、3D列印、大資料分析等)能夠從企業的物理資產中收集資料,並進行整合分析,得到洞察結果,從而幫助企業更好地完成市場預測、生產管理等工作,最終實現降本增效。

當智慧裝置、智慧生產體系與數字世界實現融合後,大資料可驅動製造企業完成智慧化轉型。

XR技術的企業級應用:助力生產運營的智慧化發展

驅動製造企業完成智慧化轉型,XR是關鍵性技術之一。

基於核心技術(人工智慧、光場技術、計算機視覺技術等)的發展成熟,硬體裝置的革新進步,軟體與應用場景的拓展完善,增強現實AR與混合現實MR在智慧製造領域領域逐漸滲透,為工業4。0的實現增添動力。

發展至今,AR/MR技術被應用於設計、生產、質量控制、系統維護等多個環節。

1。 產品設計

產品設計的基礎是客戶需求的溝通及確認,藉助AR裝置可實現3D資訊的視覺化呈現,簡化繁雜的方案溝透過程,加強產品設計者與客戶的互動,讓產品設計更加符合客戶預期。

2。 生產指導

AR/MR技術及顯示裝置,能夠在不佔用工人雙手的前提下,將生產流程、裝配步驟、裝置執行管理等有效資訊展現給工人,從而提高生產線上操作的效率和準確率。不僅如此,由於物聯網技術的普及和應用,裝置之間的互聯變得廣泛,不同裝置的資訊透過AR/MR技術進行傳遞和共享,有利於最佳化運營策略,提升管理效率。

3。 流程最佳化與質量管控

在具體的製造環節中,AR/MR裝置可對工業大資料進行實時採集、分析、過濾、儲存等操作,同時能將資料資訊以3D視覺化的方式有效呈現。一方面,及時將實時資訊與儲存在雲端的大資料進行比較分析,能夠判斷裝置執行狀況、檢查生產的零部件或產品是否符合標準;另一方面,數字化資訊的收集與上傳可以不斷豐富資料庫,使大資料分析的準確度得到提升,同時智慧化模型得到迭代,最終將有效最佳化生產流程。

4。 維修與遠端協助

生產裝置的運維對於製造型企業來說必不可少,但傳統維修操作手冊的資訊呈現形式不夠生動且較為繁雜。而透過AR/MR終端裝置,或手機、平板中的AR應用軟體可將有關裝置結構和功能的複雜資訊以3D視覺化的形式直觀呈現給操作人員,再輔以操作資訊提示,極大程度簡化了運維操作的學習過程。

遠端專家的指導同樣可以藉助AR/MR技術實現,AR/MR終端裝置獲取資訊的同時,將操作人員的第一視角與身處異地的專家共享,因此專家可以無障礙完成遠端指導。

XR技術的企業級應用:助力生產運營的智慧化發展

以微軟HoloLens與德國蒂森克虜伯集團(thysseenkrupp)的合作為例,藉助HoloLens和微軟雲服務Azure,thysseenkrupp的銷售人員可利用HoloLens及時掃描現場的環境資訊,包括樓梯及周圍環境的3D資料等。這些資料被實時上傳到微軟雲上,供團隊中負責設計、製造等其他環節的工作人員共享使用。不僅如此,HoloLens可實現結合真實環境疊加產品(樓梯升降機)的虛擬3D模型,讓客戶得以提前感知產品安裝後的呈現效果,以便及時修改和完善設計方案。當然,還可以利用HoloLens為現場技術人員提供遠端技術指導。

thyssenkrupp產品生命週期管理主管Simon Feismann指出,將HoloLens整合到生產中,可實現整體生產效率提升3倍。

VR技術拓展企業培訓的可能

虛擬現實VR在企業的模擬培訓中應用較為廣泛。由於VR裝置所呈現的是完全虛擬的模擬世界,因此企業可藉此模擬一些正常狀態下無法實現的極端情況(例如:逃生訓練),以培訓員工應急處理的能力。

據億歐與重慶閃酷科技發展有限公司(專注多媒體互動技術研發及應用,擅長VR的開發與應用)總經理的交流,VR技術在企業培訓場景中逐漸普及,所涉及的行業以石油石化、電力、職業教育為主。

實際的應用主要包括裝置操作和場景體驗兩大類。

針對一些貴重、精密的裝置,培訓中的實際操作難以實現,員工可以藉助VR裝置及應用虛擬化體驗,詳細瞭解裝置的組成結構和操作方法。對於場景體驗類專案,除了模擬實際中不常發生的場景(應急情況、安全事故等),如何讓模擬系統與企業的實際生產相結合也是企業較為關心的,這需要在充分了解工藝流程的基礎上進行模擬計算,以便反應裝置執行的真實狀態,例如化工產品生產線上某個裝置內部的介質反應情況。

XR技術的企業級應用:助力生產運營的智慧化發展

(裝置操作類應用場景示意)

據瞭解,最初很多企業選擇VR技術輔助員工培訓是出於對新科技的追求,但經過幾年的發展,更多的企業是從實際需求出發,在認真評估投入成本以及最終可實現的效果後再選擇一些定製化的服務。作為VR解決方案的服務商,閃酷科技表示,他們會借鑑遊戲中的一些機制,增添培訓系統的趣味性,以提高員工的認可程度。此外配合永珍行走儀等外接體感裝置,可以讓參與培訓的員工更加真實體會在場地中實際行走、操作的感覺。

VR技術還能應用於智慧巡線場景,將全場景虛擬化(包括生產流程、裝置、管控開關等),透過數字孿生技術將實時的生產、運營資料在虛擬空間完成對映,從而對虛擬空間中的裝置的實時執行狀態進行監管。雖然該技術在理論上具備可行性,但前期需要投入很多,包括安裝足夠的感測器以建立全面覆蓋的物聯網系統,實際操作難度較大。因此,企業更多選擇AR裝置或智慧機器人輔助完成智慧巡線。

寫在最後

總體來說,擴充套件現實在行業中的應用正逐漸滲透和發展,助力企業的數字化轉型升級。隨著相關技術的成熟與融合,硬體裝置的革新,成本的進一步降低,AR/MR/VR將為更多行業帶來改變。

TAG: VRARMr裝置技術