來源：是德科技CAE

虛擬現(xiàn)實（VR）正在重塑制造業(yè)的格局，為設計、原型開發(fā)和流程優(yōu)化提供強大的工具。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，還需要謹慎規(guī)劃。從選型硬件與軟件，到協(xié)調(diào)團隊與流程，確保VR投資價值最大化。

為什么制造業(yè)需要虛擬現(xiàn)實技術(shù)？

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

此外，虛擬現(xiàn)實（VR）還能通過將員工置于逼真且安全的環(huán)境中，提升培訓效果，使團隊成員在進入生產(chǎn)車間之前就能練習裝配、維護或操作任務。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，并促進了創(chuàng)新。

VR如何助力制造業(yè)？

虛擬現(xiàn)實正在徹底改變制造商從產(chǎn)品設計到組裝和維護的每個生產(chǎn)階段的方式。通過創(chuàng)建沉浸式、真實規(guī)模的環(huán)境，VR允許工程師在構(gòu)建單個物理原型之前對流程進行虛擬測試和改進。VR可用于驗證制造業(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/維修和操作方面沒有設計缺陷呢？

虛擬現(xiàn)實通過允許產(chǎn)品工程團隊在流程的早期驗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、空間要求和機構(gòu)設計，工程師可以預測和解決裝配、維護和維修操作的潛在問題。

真實的物理模擬可以實時檢查接線、布線和軟管，識別和防止可能導致操作過程中干擾、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，無需等待實體樣機。高效的虛擬現(xiàn)實軟件通過逼真的物理效果融入虛擬世界，使領(lǐng)先的原始設備制造商（OEM）及其供應商能夠自信地提前驗證工裝。他們能夠預測裝配線和工作單元的布局，從而優(yōu)化制造設施，確保按時完成投產(chǎn)和產(chǎn)能提升階段的時間節(jié)點。

VR的第一手經(jīng)驗可以讓您在組裝或構(gòu)建過程中評估操作員的可見性、可達性和可訪問性。當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，您將能夠分析您的人體工程學經(jīng)驗，以確保在生產(chǎn)之前安全高效的裝配過程。

維護過程

在產(chǎn)品制造之前，產(chǎn)品服務工程師如何現(xiàn)實地評估他們的維護過程？他們什么時候才能發(fā)現(xiàn)，按照設計進行操作是否困難或危險？

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

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

但在你開始啟動上述事項之前…

在實施VR戰(zhàn)略之前，團隊需要考慮什么？

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

以下是一些需要考慮的有用事項：

有明確的目標和用戶案例

確定采用VR的具體目標，例如改進設計驗證、優(yōu)化產(chǎn)品開發(fā)或減少物理原型。

確定VR將提供最大價值的實際用例，無論是用于虛擬裝配試驗、維護模擬還是協(xié)同設計審查。

如果不正確地概述這些，你將很難創(chuàng)建一個可擴展和可持續(xù)的戰(zhàn)略。一旦確定上述事項，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

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

通過跟蹤設計精度、產(chǎn)品質(zhì)量、上市時間縮短以及減少物理原型設計帶來的成本節(jié)約（不僅是金錢上的，還包括人員、準備、零件訂單和相關(guān)迭代方面的運營）來衡量投資回報率（ROI）。

試點測試和可擴展性

從一個為期3到6個月的試點項目開始，測試VR在特定用例和環(huán)境中的可行性，收集用戶的反饋，以確定在擴展計劃之前運行這樣一個項目的真正價值證明。

規(guī)劃可擴展性，確保隨著采用率的增長，VR解決方案可以擴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計模型或?qū)崟r仿真時。

用戶培訓和采用

計劃用戶培訓，幫助不同角色的員工——工程師、設計師和操作員——適應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（例如沉浸式培訓或設計驗證），投資適當?shù)腣R硬件，如耳機、運動跟蹤傳感器和觸覺反饋設備。

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

協(xié)作和遠程工作能力

考慮VR如何促進協(xié)作工作，特別是在全球或分布式團隊中，使多個用戶能夠同時與虛擬模型交互。

利用VR進行遠程問題解決、設計審查或故障排除，而不需要面對面會議。

用戶安全和人體工程學

確保在設計VR環(huán)境時考慮到用戶安全，避免可能導致不適的迷失方向的體驗或長時間暴露。

實施人體工程學的最佳實踐，以最大限度地減少用戶在長時間VR會話中的壓力，這對培訓或操作模擬至關(guān)重要。

數(shù)據(jù)安全和IP保護

保護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地點或組織協(xié)作時。

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

通過解決這些問題，組織可以成功實施可擴展的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)實與制造業(yè)

展望2025年，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在制造業(yè)的應用有望取得重大進展，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，實現(xiàn)預測性維護和智能流程優(yōu)化。

觸覺反饋系統(tǒng)有望徹底改變虛擬原型，使設計師和工程師能夠以前所未有的真實感來感受和操縱數(shù)字模型。這一發(fā)展將進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、最大限度地減少錯誤和加快上市時間的努力

5G網(wǎng)絡的興起將促進全球團隊在VR環(huán)境中的實時協(xié)作，加速設計迭代和問題解決。此外，VR驅(qū)動的數(shù)字孿生將變得更加復雜，為遠程監(jiān)控和控制工廠運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，促進產(chǎn)品開發(fā)創(chuàng)新，創(chuàng)造更智能、適應性更強的生產(chǎn)生態(tài)系統(tǒng)。

用IC. IDO在虛擬現(xiàn)實中制造你的未來

IC. IDO是虛擬現(xiàn)實軟件平臺，通過實現(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。

通過讓團隊沉浸在高保真、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，此時設計更改仍然可以在不產(chǎn)生巨大成本或延誤的情況下進行，從而確保更高效和有效的產(chǎn)品設計。