來源：是德科技CAE

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）正在重塑制造業(yè)的格局，為設(shè)計(jì)、原型開發(fā)和流程優(yōu)化提供強(qiáng)大的工具。隨著越來越多的企業(yè)采用這一技術(shù)，VR帶來的優(yōu)勢——包括更快的開發(fā)周期、更強(qiáng)的協(xié)作能力以及更低的成本——愈發(fā)顯著。不過，要成功推行VR戰(zhàn)略，還需要謹(jǐn)慎規(guī)劃。從選型硬件與軟件，到協(xié)調(diào)團(tuán)隊(duì)與流程，確保VR投資價(jià)值最大化。

為什么制造業(yè)需要虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)？

VR技術(shù)正在徹底改變企業(yè)設(shè)計(jì)、原型開發(fā)及流程的方式。其核心優(yōu)勢是能實(shí)時(shí)可視化與交互3D模型，讓工程師在早期發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷，從而減少對昂貴的實(shí)物原型的依賴。它還提升了遠(yuǎn)程協(xié)作能力，讓各地團(tuán)隊(duì)能通過虛擬環(huán)境進(jìn)行產(chǎn)品審查與流程演練。

此外，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）還能通過將員工置于逼真且安全的環(huán)境中，提升培訓(xùn)效果，使團(tuán)隊(duì)成員在進(jìn)入生產(chǎn)車間之前就能練習(xí)裝配、維護(hù)或操作任務(wù)。最終，VR 通過提供更直觀、沉浸式的產(chǎn)品與流程開發(fā)方式，加快了決策速度，降低了開發(fā)成本，并促進(jìn)了創(chuàng)新。

VR如何助力制造業(yè)？

虛擬現(xiàn)實(shí)正在徹底改變制造商從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到組裝和維護(hù)的每個(gè)生產(chǎn)階段的方式。通過創(chuàng)建沉浸式、真實(shí)規(guī)模的環(huán)境，VR允許工程師在構(gòu)建單個(gè)物理原型之前對流程進(jìn)行虛擬測試和改進(jìn)。VR可用于驗(yàn)證制造業(yè)的關(guān)鍵方面，包括：

產(chǎn)品集成

你怎么知道你的產(chǎn)品在組裝、維護(hù)/維修和操作方面沒有設(shè)計(jì)缺陷呢？

虛擬現(xiàn)實(shí)通過允許產(chǎn)品工程團(tuán)隊(duì)在流程的早期驗(yàn)證集成策略來加快產(chǎn)品開發(fā)。通過數(shù)字化評估包裝、間隙、空間要求和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，工程師可以預(yù)測和解決裝配、維護(hù)和維修操作的潛在問題。

真實(shí)的物理模擬可以實(shí)時(shí)檢查接線、布線和軟管，識別和防止可能導(dǎo)致操作過程中干擾、碰撞或磨損的纏結(jié)、捆綁或擠壓等問題。

裝配流程

如何盡早評估不同的裝配場景，以加快開始生產(chǎn)？

提前且安全地規(guī)劃裝配操作，無需等待實(shí)體樣機(jī)。高效的虛擬現(xiàn)實(shí)軟件通過逼真的物理效果融入虛擬世界，使領(lǐng)先的原始設(shè)備制造商（OEM）及其供應(yīng)商能夠自信地提前驗(yàn)證工裝。他們能夠預(yù)測裝配線和工作單元的布局，從而優(yōu)化制造設(shè)施，確保按時(shí)完成投產(chǎn)和產(chǎn)能提升階段的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。

VR的第一手經(jīng)驗(yàn)可以讓您在組裝或構(gòu)建過程中評估操作員的可見性、可達(dá)性和可訪問性。當(dāng)與代表您選擇的人體測量的數(shù)字人體模型（DHM或人體模型）結(jié)合使用時(shí)，您將能夠分析您的人體工程學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以確保在生產(chǎn)之前安全高效的裝配過程。

維護(hù)過程

在產(chǎn)品制造之前，產(chǎn)品服務(wù)工程師如何現(xiàn)實(shí)地評估他們的維護(hù)過程？他們什么時(shí)候才能發(fā)現(xiàn)，按照設(shè)計(jì)進(jìn)行操作是否困難或危險(xiǎn)？

使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使原始設(shè)備制造商能夠在產(chǎn)品發(fā)布之前評估和驗(yàn)證維護(hù)程序和所需工具，同時(shí)糾正問題的成本更低。所獲得的沉浸式、實(shí)時(shí)、真實(shí)的體驗(yàn)有助于制造商盡早將人機(jī)交互整合到他們的流程定義中，以實(shí)現(xiàn)最大的流程效率。

對于提供現(xiàn)場維修的維護(hù)、維修和大修（MRO）公司或原始設(shè)備制造商來說，虛擬現(xiàn)實(shí)有助于在考慮當(dāng)?shù)叵拗频那闆r下準(zhǔn)備維護(hù)干預(yù)措施，幫助他們定義安全高效的臨時(shí)流程。

但在你開始啟動上述事項(xiàng)之前…

在實(shí)施VR戰(zhàn)略之前，團(tuán)隊(duì)需要考慮什么？

在企業(yè)規(guī)模上推出VR戰(zhàn)略時(shí)，并不像戴上耳機(jī)、抓住控制器然后離開那么簡單。由于實(shí)施最終將涉及多個(gè)利益相關(guān)者，因此需要來自整個(gè)業(yè)務(wù)的多個(gè)不同領(lǐng)域。

以下是一些需要考慮的有用事項(xiàng)：

有明確的目標(biāo)和用戶案例

確定采用VR的具體目標(biāo)，例如改進(jìn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證、優(yōu)化產(chǎn)品開發(fā)或減少物理原型。

確定VR將提供最大價(jià)值的實(shí)際用例，無論是用于虛擬裝配試驗(yàn)、維護(hù)模擬還是協(xié)同設(shè)計(jì)審查。

如果不正確地概述這些，你將很難創(chuàng)建一個(gè)可擴(kuò)展和可持續(xù)的戰(zhàn)略。一旦確定上述事項(xiàng)，您將能夠清楚地解決下面列出的其他考慮因素…

成本和ROI評估

進(jìn)行徹底的成本效益分析，了解VR實(shí)施的初始投資和持續(xù)成本，包括硬件、軟件和培訓(xùn)。

通過跟蹤設(shè)計(jì)精度、產(chǎn)品質(zhì)量、上市時(shí)間縮短以及減少物理原型設(shè)計(jì)帶來的成本節(jié)約（不僅是金錢上的，還包括人員、準(zhǔn)備、零件訂單和相關(guān)迭代方面的運(yùn)營）來衡量投資回報(bào)率（ROI）。

試點(diǎn)測試和可擴(kuò)展性

從一個(gè)為期3到6個(gè)月的試點(diǎn)項(xiàng)目開始，測試VR在特定用例和環(huán)境中的可行性，收集用戶的反饋，以確定在擴(kuò)展計(jì)劃之前運(yùn)行這樣一個(gè)項(xiàng)目的真正價(jià)值證明。

規(guī)劃可擴(kuò)展性，確保隨著采用率的增長，VR解決方案可以擴(kuò)展到其他部門或地區(qū)。

VR將如何與您現(xiàn)有的系統(tǒng)集成

確保VR解決方案與您現(xiàn)有的CAD、PLM和ERP系統(tǒng)無縫集成，以避免數(shù)據(jù)孤島。

與其他數(shù)字工具和工作流程的兼容性對于提高效率至關(guān)重要，特別是在處理大型設(shè)計(jì)模型或?qū)崟r(shí)仿真時(shí)。

用戶培訓(xùn)和采用

計(jì)劃用戶培訓(xùn)，幫助不同角色的員工——工程師、設(shè)計(jì)師和操作員——適應(yīng)VR技術(shù)。

識別用戶采用方面的潛在挑戰(zhàn)，特別是對于不懂技術(shù)的員工，并提供量身定制的支持和教育計(jì)劃。

硬件和軟件要求

根據(jù)您組織的特定需求（例如沉浸式培訓(xùn)或設(shè)計(jì)驗(yàn)證），投資適當(dāng)?shù)腣R硬件，如耳機(jī)、運(yùn)動跟蹤傳感器和觸覺反饋設(shè)備。

評估VR軟件的可擴(kuò)展性和性能，確保其能夠處理復(fù)雜的3D數(shù)據(jù)模型和實(shí)時(shí)交互。

協(xié)作和遠(yuǎn)程工作能力

考慮VR如何促進(jìn)協(xié)作工作，特別是在全球或分布式團(tuán)隊(duì)中，使多個(gè)用戶能夠同時(shí)與虛擬模型交互。

利用VR進(jìn)行遠(yuǎn)程問題解決、設(shè)計(jì)審查或故障排除，而不需要面對面會議。

用戶安全和人體工程學(xué)

確保在設(shè)計(jì)VR環(huán)境時(shí)考慮到用戶安全，避免可能導(dǎo)致不適的迷失方向的體驗(yàn)或長時(shí)間暴露。

實(shí)施人體工程學(xué)的最佳實(shí)踐，以最大限度地減少用戶在長時(shí)間VR會話中的壓力，這對培訓(xùn)或操作模擬至關(guān)重要。

數(shù)據(jù)安全和IP保護(hù)

保護(hù)VR環(huán)境中的敏感數(shù)據(jù)和知識產(chǎn)權(quán)，特別是在共享虛擬模型或跨多個(gè)地點(diǎn)或組織協(xié)作時(shí)。

確保VR平臺具有強(qiáng)大的安全功能，如加密和訪問控制，以防止未經(jīng)授權(quán)訪問設(shè)計(jì)文件。

通過解決這些問題，組織可以成功實(shí)施可擴(kuò)展的VR戰(zhàn)略，提高生產(chǎn)力、協(xié)作和創(chuàng)新。

未來展望：2025年虛擬現(xiàn)實(shí)與制造業(yè)

展望2025年，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用有望取得重大進(jìn)展，并將繼續(xù)彌合數(shù)字環(huán)境和物理環(huán)境之間的差距。新興趨勢包括人工智能與VR的集成，實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)和智能流程優(yōu)化。

觸覺反饋系統(tǒng)有望徹底改變虛擬原型，使設(shè)計(jì)師和工程師能夠以前所未有的真實(shí)感來感受和操縱數(shù)字模型。這一發(fā)展將進(jìn)一步減少對物理原型的需求。

此外，隨著可持續(xù)性和效率變得越來越重要，VR將支持行業(yè)減少材料浪費(fèi)、最大限度地減少錯(cuò)誤和加快上市時(shí)間的努力

5G網(wǎng)絡(luò)的興起將促進(jìn)全球團(tuán)隊(duì)在VR環(huán)境中的實(shí)時(shí)協(xié)作，加速設(shè)計(jì)迭代和問題解決。此外，VR驅(qū)動的數(shù)字孿生將變得更加復(fù)雜，為遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制工廠運(yùn)營提供了一種有效的方法。

這些創(chuàng)新有望改變制造流程，提高生產(chǎn)率，促進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)創(chuàng)新，創(chuàng)造更智能、適應(yīng)性更強(qiáng)的生產(chǎn)生態(tài)系統(tǒng)。

用IC. IDO在虛擬現(xiàn)實(shí)中制造你的未來

IC. IDO是虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺，通過實(shí)現(xiàn)協(xié)作虛擬工作流程，徹底改變了產(chǎn)品開發(fā)和流程優(yōu)化。

通過讓團(tuán)隊(duì)沉浸在高保真、全尺寸的虛擬模型中，IC. IDO使企業(yè)能夠在物理生產(chǎn)環(huán)境可用之前很久就體驗(yàn)未來的產(chǎn)品、評估集成并優(yōu)化以人為本的流程。

這種積極主動的方法有助于在開發(fā)過程的早期發(fā)現(xiàn)潛在問題，此時(shí)設(shè)計(jì)更改仍然可以在不產(chǎn)生巨大成本或延誤的情況下進(jìn)行，從而確保更高效和有效的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。