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通过增强现实改变制造过程

发布时间: 2018-10-01 21:03:09

  在工业 4.0 的信息驱动网络环境中,制造业的数字化转型已经在数据、人员、流程、服务、系统和生产资本之间实现了互联。由此,公司管理的数据量、速度和数据类型呈指数增长。这些被称为“大数据”的信息对于那些希望通过实施数据驱动战略,来优化组织绩效和效率,或者提高竞争力的公司来说至关重要。

  在对这些变化带来的潜在机遇的兴奋和期待中,增强现实(AR)已经成为一项革命性的技术,旨在革新制造流程。在 2016 年估值为 23.9 亿美元,预计到 2023 年[1] AR 市场将达到 61.39 亿美元,并且自 AR 推出以来, 其应用发生了显著的变化。

应用于日常的变革技术

  AR 在当今社会有很多应用,无论是通过使用智能眼镜、视频和激光投影仪,还是叠加额外的信息。AR 用户可以体验到一种全新的、升级后的自然环境,其中虚拟信息被用作提供日常活动协助的工具。AR 的这一功能以及 AR 技术的改进是引导其用途转变的关键因素。

  1992 年,美国空军引入并使用了第一个运行的 AR 系统,作为飞行员训练的新方法。随后的商业 AR 应用主要集中在娱乐和游戏业务,但随着过去十年的技术进步,其他行业也对在其领域应用 AR 的可能性产生了浓厚的兴趣。

  例如,教育是很少有人会指望看到使用 AR 的行业,但是这项技术使学生在通过使用移动设备扫描或查看图像访问内容时让学习充满趣味性。另一个例子是建筑工人的 AR 头盔,它能显示有关建筑工地的信息。

应用于制造业的增强现实

  全球化使得全球范围内交换新技术、成品甚至新想法成为可能。它还允许制造商选择跨境扩展生产设施。为了确保整个全球流程链的质量一致,公司需要一个不会在人员、时间和差旅方面造成太大成本的高效解决方案,为整个工作流程提供可视性和灵活的控制。

  在这种情况下,AR 技术可以通过直接、直观地访问信息和快速差异检查随时随地为制造商提供巨大的附加价值。可以持续的为流程提供支持,并且不会在整个流程链中受到干扰。

  利用移动设备上的集成相机,可以实时地在完工物体上叠加虚拟3D数据,包括所有制程和工作流程信息。

  事实上,该行业已经开始使用配有集成相机的移动设备。相机拍摄的图像在设备上显示时,可以随着操作者选择的附加信息而增强。这种方法受欢迎的一个关键原因在于其提供的效率 - 这种叠加的准确性减少了检测部件、工具和生产设施的时间和成本。

  在这种情况下,AR 是生产空间中模型的延伸,将虚拟现实与实际产品连接起来。使用标记确保真实和虚拟世界之间的精确匹配。通过将计算机辅助设计(CAD)模型上的 3D 点与一个相应图像中的2D点连接来实现叠加。

  以前,复杂的 CAD 数据并非始终可用于公司的各种功能,而且迁移大量工业数据也颇具挑战性。在 AR 技术的支持下,现在只需在移动设备上轻点即可共享这些信息。数据也可以从设备无缝传输并利用,简化了生产流程。AR 可用于检查部件、模具和工具以探测和记录错误;在 从CAD 到部件比较中查看与标称数据的实时偏差;以及部件对齐和装配,了解如何组装复杂的部件。此外,它还可用于质量保证,以便在交货之前直接在交货地点或供应商处检测来料部件。

应用 - 复杂装配

  现代制造业需要尽可能快地按照准确的顺序组装数百或数千个元素。事实上,无论什么产品类型 - 汽车、航天、重型设备还是造船 – 每一款新产品都需要一套新的装配说明。

  制造商依靠装配图作为装配指导的主要手段。装配图提供了机器及其单独部件的整体结构知识,它是技术人员执行装配任务和评估最终产品的重要技术文件。

  局限于 2D 绘图,大量关于产品部件的信息可能过于繁琐 - 这使工程师难以快速了解复杂的装配关系。AR 在复杂装配过程中的应用使技术人员能够迅速获取部件对齐和装配的最新、最准确的信息,从而了解如何组装复杂部件 - 而无需复杂的 2D 图纸。

应用程序 - 质量保证

  一般的测量,以及更具体地质量保证(QA)也为 AR 提供了许多潜在的应用。AR 可用于生产空间的最终检测。通过将 CAD 数据直接覆盖到正在检测的完工部件或组件上,制造过程中的任何错误都会变得明显。这种应用非常灵活,可用于检查制动管路和灵活部件是否已正确安装,或单个部件是否按设计安置。它也可以用来验证组件的完整性。

  负责质量检验的技术人员可以拍摄产品上的零件或组件,并通过 AR 叠加将其与供应商提供的数据或 CAD 图像进行比较。技术人员可以轻松地发现叠加中超出规格的特征,使他们能够快速直观地识别任何问题。

获得 AR 的益处

  毫无疑问,AR 能给制造商带来大量益处。随着 AR 的集成,流程可以更加协调,生产可以以精益和结构化的方式运行。

  AR 可以为生产空间的技术人员提供沉浸式的指导,通过提高性能,显著节省时间,并通过使用较少的资源降低成本。AR 使用户能够可视化产品部件,并提高培训质量,提供更真实可持续的学习体验。一些 AR 解决方案还通过引入移动解决方案,为制造商提供更大的移动性和灵活性,从而提供移动可视化并与现实情况进行比较。这显示了质量改进的潜力,并且在生产或设计过程中提前检测错误。

  为确保更高的产品质量,一定程度的投资是必要的,然而对采用 AR 解决方案成本的担忧可能使制造商无法获得其带来的好处。顶级制造商非常重视以最有效率的方式生产优质产品,并为此作出选择以确保在提高质量方面获得投资回报。

  在探索可用的解决方案之前,制造商应该通过确定 AR 集成的关键功能来决定最适合他们的解决方案。例如,如果主要目标是应用 AR 进行质量检查,同时根除对文书工作的需求,那么像 FARO® Visual Inspect 这样的集成解决方案就能够为用户提供便利和速度,因为它可以在单个移动设备上提供大量存储,所有需要的文件都很容易获得。

  FARO 的 Visual Inspect 提供智能功能,用户可以与 3D 数据进行互动,以检测 3D 数据的细节。

  该创新平台在所有工作环境中提供复杂的 3D 数据和增强现实,不论时间和地点。它是昂贵的增强现实解决方案的一种极具成本效益的替代方案。由于 Visual Inspect 功能强大的翻译器可将 CAD 数据压缩为适合在 iPad 上使用的格式,因此之前在整个公司或生产线上无法使用的复杂 CAD 数据现在可以在任何地方使用。这使 Visual Inspect 能够用于比较和检查,使用户能够发现 CAD 模型和实际产品之间的任何差异 - 通过拍摄照片并叠加 CAD 数据,或者使用 AR 功能实时比较偏差。此外,收集到的数据也可以在各部门间使用、共享和分析,为公司提供了更好的协作和提高生产力的机会。

  因此,从长期节省的时间和成本来看,它们是非常物超所值的投资。借助 Visual Inspect,FARO 提供了一种全新的解决方案,可满足全球化,灵活制造流程的需求,并帮助制造商简化流程,使其更灵活,同时也考虑到了日益增加的成本压力。

(柯明杰先生,亚太区营销总监,FARO Technologies)

本文标签:气动快速接头

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