依靠3D模型來設計產(chǎn)品在制造行業(yè)中已經(jīng)變得非常普遍。然而一旦涉及到工藝流程設計，事情就更加復雜。在制造生產(chǎn)流程中，VR使可視化或模擬裝配過程、維護方案和質(zhì)量控制成為可能，為制造業(yè)帶來了許多益處。

現(xiàn)在就讓我們看一下VR如何通過4種場景來改變制造工廠，并幫助工程師優(yōu)化裝配線的設計

1. 通過在VR中可視化產(chǎn)品來改善生產(chǎn)流程

2. 通過VR仿真和3D點云建立或重組生產(chǎn)線

3. 通過人體追蹤和VR仿真優(yōu)化工作站人機工程學

4. 通過VR協(xié)作讓二級工廠參與流程定義

1.通過在VR中可視化產(chǎn)品來改善生產(chǎn)流程
如何規(guī)劃一條以最低的成本實現(xiàn)最高的生產(chǎn)率，同時具備高質(zhì)量水平的生產(chǎn)線？ — 這是制造工程師在每面對許許多多挑戰(zhàn)后一直提出的問題。

? 符合現(xiàn)行法規(guī)和標準
? 優(yōu)化產(chǎn)品制造流程
? 改善人機界面
? 避免返工/遵守質(zhì)量標準

工藝工程師的投入之一是產(chǎn)品本身。產(chǎn)品是否容易組裝？不同零部件的可安裝性如何？

令人頭痛的是，這些問題通常在開發(fā)過程的一個較晚階段（通常是在物理原型開始可用時）才被回答 — 想必大家都已經(jīng)見過需要拆掉車門才能將車座放進去的汽車了。

VR技術可幫助檢查項目在每個階段的可制造性，以避免此類情況發(fā)生。產(chǎn)品一旦開始在CAD軟件上進行設計，就能確保其制造生產(chǎn)。借助TechViz的“虛擬裝配”功能，可以交互地移動CAD模型的任何零部件，查看碰撞并記錄路徑，以便之后重新加載并進一步研究。考慮到零部件之間的機械約束（軸向樞軸，線性平移...），用戶可以驗證安裝和卸載任務。

2.通過VR仿真和3D點云設置或重組生產(chǎn)線
影響設置生產(chǎn)線任務的關鍵因素之一取決于其是否基于新方法 — 與生產(chǎn)線同時建造新設施，還是將其嵌入現(xiàn)有工廠中。

兩種情況都有其自身的挑戰(zhàn)，能夠在項目的每個階段在其環(huán)境中可視化未來生產(chǎn)線絕對是一個關鍵優(yōu)勢。VR仿真是您進行決策、解決問題的不二之選。通過將更改應用在流程上，它可以顯示可以期望的性能更改。在制造環(huán)節(jié)中使用VR，您可在沉浸式環(huán)境中測試幾種方案的可行性和實際性能，節(jié)省時間和成本。

由于當前的標準對新建筑是使用BIM模型，公司可依靠其“按設計視圖”的3D數(shù)據(jù)。但是如果您依靠的是現(xiàn)有設施，則可能沒有其3D模型。解決這一問題的其中一種方法是使用激光掃描技術或攝影測量法來獲取建筑物的點云。

TechViz已經(jīng)幫助他們的某客戶（一級汽車制造商）建立了新車型的生產(chǎn)線。通常在該行業(yè)中，要組裝模型的工廠已經(jīng)運轉(zhuǎn)了一段時間，并且沒有數(shù)字樣機。得益于TechViz的 “融合” 功能，無論在投入使用還是在操作過程中，都可以檢查新設備是否對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生干擾。為了獲得此結(jié)果，對工廠建筑物進行了掃描，并將點云圖像掃描到Leica Cyclone上，然后覆蓋了基于Siemens PLM工具設計的新設備的CAD模型。

3.通過人體追蹤和VR仿真優(yōu)化工作站人機工程學
從人機工程學的角度來看，VR的另一個制造應用正在迅速發(fā)展 —制造業(yè)工作站的設計。

即使使用3D模型，也很難計劃人們?nèi)绾我苿右约叭藱C如何交互。CAD軟件可以生成人體模型，并且可以使它們隨著點擊而移動。通過追蹤緊身衣的運動，您可得到更加逼真的模擬。然而，在CAD模型中可視化動作可能仍然不足以設想工作場所布局。

這就是VR仿真的用武之地。在現(xiàn)實條件下也可測試運動軌跡。

以下是TechViz軟件如何幫助客戶重新設計工作區(qū)的示例。您知道“生產(chǎn)停線” 標準嗎？當員工注意到組裝產(chǎn)品的缺陷時有責任拉扯一根繩子，該繩子會在問題解決之前停止生產(chǎn)線。

客戶注意到，“生產(chǎn)停線”的線在他們的裝配線上的位置不理想。工人無法很好地抓住它，從而導致檢測到的質(zhì)檢事件的延遲。TechViz使用了人體追蹤服和軟件，記錄工人在CAD模型中的真實動作。還通過TechViz軟件記錄并更新了頭部的動作和視角。

在這種特殊情況下，客戶可以根據(jù)生產(chǎn)線上發(fā)生的事件的不同場景運行多個VR仿真。簡而言之，無論是從員工的人機工程學還是從質(zhì)量控制效率上來講，VR可以幫助客戶設計出更好的工作站。

4.借助VR協(xié)同參與二級工廠的流程定義
跨多個工廠的項目越來越普遍，并且已逐漸規(guī)范化。根據(jù)麥肯錫全球研究所的報告，到2030年，從事跨國項目的人數(shù)將達到35億。項目規(guī)劃是項目成功的關鍵因素。但是，生產(chǎn)設施和辦事處遍及全球的跨國公司如何能在同一個項目上有效地開展工作？

建立生產(chǎn)流程意味著許多挑戰(zhàn)：沒有相同布局和約束的生產(chǎn)設施（例：新建工廠與現(xiàn)有工廠）、勞動力的身體特征多樣化（例：美國工人與中國工人） 以及針對使用的不同制造技術（例：激光焊接與傳統(tǒng)焊接）。

傳統(tǒng)方式來講，是通過定義一個工廠（通常稱為母工廠）的制造流程來解決這些問題。一旦在該工廠產(chǎn)能提升，流程穩(wěn)定，就可以將其應用于二級工廠。

許多研究表明上市時間是項目獲利的關鍵，越來越多的壓力要求所有工廠盡可能同時啟動。VR協(xié)同是使之成為可能的工具之一。通過VR協(xié)同，多個用戶可以從不同的位置和不同的VR顯示系統(tǒng)（HMD，3D顯示屏，沉浸式 “CAVE” …）瀏覽同一3D模型。因此，二級工廠可以更早地參與從設計到制造的過程，進行解釋并從字面上顯示其特定的約束集。即使仍然需要改編，但改編的規(guī)模通常更小且更容易實現(xiàn)。

簡而言之，VR協(xié)同對制造業(yè)的益處：

?? 改善與利益相關者的溝通
?? 減少產(chǎn)品發(fā)布之間的延遲
?? 加速產(chǎn)能提升