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【深度】虚拟现实引发的智能制造领域变革

2016-07-13 00:01
水墨黯月
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  当前,随着计算机、传感、网络通信等技术的快速发展,虚拟现实逐渐向工业领域渗透应用,为制造业的研发、生产、管理和服务等各环节带来了深刻变革,进一步推动了智能工厂的发展。日前,西门子在英国一处工厂里安装了Virtalis虚拟现实(VR)软件和系统,用于实现装配工艺的模拟和优化、提高概念设计的效率、精简设计单位和更加有效地进行工厂规划,通过VR技术对产品进行制造前的虚拟评估,解决其在制造过程早期阶段出现的问题。针对于此,结合当前全球智能制造的发展现状,围绕虚拟现实引发的智能制造领域变革,简要分析如下:

  一、虚拟现实引发的智能制造领域变革现状

  1、基于虚拟制造技术,实现设计制造过程最优化

  虚拟制造技术是以虚拟现实和仿真技术为基础,对产品的设计、生产过程统一建模,在计算机上实现产品设计、加工、装配、检验等全部流程的模拟和仿真。通过虚拟制造技术,企业能够在设计阶段就对产品制造的全过程进行虚拟集成,预测、检测、评价产品性能和制造可行性,达到产品的开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化以及生产效率的最大化。奔驰、宝马、大众等公司利用虚拟制造技术建立“数字汽车”模型,设计发动机、车体、电气线路等,并进行碰撞分析和运动分析、模拟数控加工和质量检验等,可将新车型的研发生产周期从一年以上缩短至2个月左右,开发成本最多可降到原先的1/10。

  2、打造数字化模拟工厂,推动生产组织方式变革

  基于虚拟现实打造的数字化模拟工厂能够对整个生产过程进行仿真、评估和优化,并进一步扩展到整个产品生命周期,推动生产组织方式变革。虚拟现实是数字化模拟工厂的核心技术,数字化模拟工厂是以产品全生命周期的相关数据为基础,利用虚拟仿真技术对制造环节从工厂规划、建设到运行等不同环节进行模拟、分析、评估、验证和优化,指导工厂的规划和现场改善。数字化模拟工厂的典型应用包括:加工仿真,如加工路径规划和验证、工艺规划分析等;装配仿真,如装配设计、装配过程运动学分析等;物流仿真,如物流效率分析、物流设施容量、生产区物流路径规划等;工厂布局仿真,如新建厂房规划、生产线规划等。

  3、深化工业领域应用,加强远程管理等服务支持

  随着三维显示、图像处理、传感等技术的快速发展,虚拟现实在工业领域的应用逐渐从设计、生产环节向管理、服务等环节延伸,为用户提供更完善的产品及服务解决方案。利用虚拟现实技术和设备,用户可获得身临其境的沉浸感,实现对工厂设备的远程监控,实时了解数字化车间的生产状况,在线获取工厂设备的运行数据,并通过交互技术实现远程操作维护、设备管理,或对现场人员进行远程维护指导和培训。博世力士乐推出的工业4.0远程服务解决方案搭载了自主研发的InSight Live虚拟现实技术,能够提供即时的远程诊断支持,提升现场服务效率并降低维护成本。

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