XR技術的企業(yè)級應用，助力生產運營的智能化發(fā)展

（文章來源：億歐網）

擴展現(xiàn)實XR（Extended Reality）是虛擬現(xiàn)實VR、增強現(xiàn)實AR和混合現(xiàn)實MR三者的集合。

經歷了2016～2017年“不正常”的爆火后，XR概念在2018年遇冷，資本市場投資熱情衰退，硬件設備表現(xiàn)欠佳等問題接踵而至，導致眾多創(chuàng)業(yè)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。根據(jù)Greenlight測算，2019年全球AR／VR工業(yè)領域應用市場規(guī)模超4億美元，同比增長 145％，其中AR工業(yè)應用市場規(guī)模超3億美元，VR工業(yè)應用市場規(guī)模1億美元。

以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命（工業(yè)4．0）推動了數(shù)字技術與物理技術的互聯(lián)互通。為響應多樣化、個性化的需求變化，智能制造成為發(fā)展趨勢，包括柔性化生產、機器與機器之間的優(yōu)化調度、機器與人之間的智能交互，這些均依賴于大數(shù)據(jù)服務和數(shù)字化轉型。

企業(yè)生產制造所需的重要資產存在于物理世界中，包括工作人員、機器、工具、存貨等，他們驅動生產流程，并為最終的產品服務。而新興技術（IoT、機器學習、增強現(xiàn)實AR、邊緣計算、3D打印、大數(shù)據(jù)分析等）能夠從企業(yè)的物理資產中收集數(shù)據(jù)，并進行整合分析，得到洞察結果，從而幫助企業(yè)更好地完成市場預測、生產管理等工作，最終實現(xiàn)降本增效。當智能設備、智能生產體系與數(shù)字世界實現(xiàn)融合后，大數(shù)據(jù)可驅動制造企業(yè)完成智能化轉型。驅動制造企業(yè)完成智能化轉型，XR是關鍵性技術之一。

基于核心技術（人工智能、光場技術、計算機視覺技術等）的發(fā)展成熟，硬件設備的革新進步，軟件與應用場景的拓展完善，增強現(xiàn)實AR與混合現(xiàn)實MR在智能制造領域領域逐漸滲透，為工業(yè)4．0的實現(xiàn)增添動力。發(fā)展至今，AR／MR技術被應用于設計、生產、質量控制、系統(tǒng)維護等多個環(huán)節(jié)。

產品設計的基礎是客戶需求的溝通及確認，借助AR設備可實現(xiàn)3D信息的可視化呈現(xiàn)，簡化繁雜的方案溝通過程，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。

AR／MR技術及顯示設備，能夠在不占用工人雙手的前提下，將生產流程、裝配步驟、設備運行管理等有效信息展現(xiàn)給工人，從而提高生產線上操作的效率和準確率。不僅如此，由于物聯(lián)網技術的普及和應用，設備之間的互聯(lián)變得廣泛，不同設備的信息通過AR／MR技術進行傳遞和共享，有利于優(yōu)化運營策略，提升管理效率。

在具體的制造環(huán)節(jié)中，AR／MR設備可對工業(yè)大數(shù)據(jù)進行實時采集、分析、過濾、存儲等操作，同時能將數(shù)據(jù)信息以3D可視化的方式有效呈現(xiàn)。一方面，及時將實時信息與存儲在云端的大數(shù)據(jù)進行比較分析，能夠判斷設備運行狀況、檢查生產的零部件或產品是否符合標準；另一方面，數(shù)字化信息的收集與上傳可以不斷豐富數(shù)據(jù)庫，使大數(shù)據(jù)分析的準確度得到提升，同時智能化模型得到迭代，最終將有效優(yōu)化生產流程。

生產設備的運維對于制造型企業(yè)來說必不可少，但傳統(tǒng)維修操作手冊的信息呈現(xiàn)形式不夠生動且較為繁雜。而通過AR／MR終端設備，或手機、平板中的AR應用軟件可將有關設備結構和功能的復雜信息以3D可視化的形式直觀呈現(xiàn)給操作人員，再輔以操作信息提示，極大程度簡化了運維操作的學習過程。

遠程專家的指導同樣可以借助AR／MR技術實現(xiàn)，AR／MR終端設備獲取信息的同時，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程指導。

以微軟HoloLens與德國蒂森克虜伯集團（thysseenkrupp）的合作為例，借助HoloLens和微軟云服務Azure，thysseenkrupp的銷售人員可利用HoloLens及時掃描現(xiàn)場的環(huán)境信息，包括樓梯及周圍環(huán)境的3D數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)被實時上傳到微軟云上，供團隊中負責設計、制造等其他環(huán)節(jié)的工作人員共享使用。

不僅如此，HoloLens可實現(xiàn)結合真實環(huán)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后的呈現(xiàn)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(xiàn)場技術人員提供遠程技術指導。thyssenkrupp產品生命周期管理主管Simon Feismann指出，將HoloLens整合到生產中，可實現(xiàn)整體生產效率提升3倍。

虛擬現(xiàn)實VR在企業(yè)的模擬培訓中應用較為廣泛。由于VR設備所呈現(xiàn)的是完全虛擬的仿真世界，因此企業(yè)可借此模擬一些正常狀態(tài)下無法實現(xiàn)的極端情況（例如：逃生訓練），以培訓員工應急處理的能力。據(jù)億歐與重慶閃酷科技發(fā)展有限公司（專注多媒體互動技術研發(fā)及應用，擅長VR的開發(fā)與應用）總經理的交流，VR技術在企業(yè)培訓場景中逐漸普及，所涉及的行業(yè)以石油石化、電力、職業(yè)教育為主。

實際的應用主要包括設備操作和場景體驗兩大類。針對一些貴重、精密的設備，培訓中的實際操作難以實現(xiàn)，員工可以借助VR設備及應用虛擬化體驗，詳細了解設備的組成結構和操作方法。對于場景體驗類項目，除了模擬實際中不常發(fā)生的場景（應急情況、安全事故等），如何讓模擬系統(tǒng)與企業(yè)的實際生產相結合也是企業(yè)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，以便反應設備運行的真實狀態(tài)，例如化工產品生產線上某個設備內部的介質反應情況。

據(jù)了解，最初很多企業(yè)選擇VR技術輔助員工培訓是出于對新科技的追求，但經過幾年的發(fā)展，更多的企業(yè)是從實際需求出發(fā)，在認真評估投入成本以及最終可實現(xiàn)的效果后再選擇一些定制化的服務。作為VR解決方案的服務商，閃酷科技表示，他們會借鑒游戲中的一些機制，增添培訓系統(tǒng)的趣味性，以提高員工的認可程度。此外配合萬象行走儀等外接體感設備，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技術還能應用于智能巡線場景，將全場景虛擬化（包括生產流程、設備、管控開關等），通過數(shù)字孿生技術將實時的生產、運營數(shù)據(jù)在虛擬空間完成映射，從而對虛擬空間中的設備的實時運行狀態(tài)進行監(jiān)管。雖然該技術在理論上具備可行性，但前期需要投入很多，包括安裝足夠的傳感器以建立全面覆蓋的物聯(lián)網系統(tǒng)，實際操作難度較大。因此，企業(yè)更多選擇AR設備或智能機器人輔助完成智能巡線。
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