3D打印

通過增強現實改變制造過程

2025China.cn   2018年08月03日

  在工業 4.0 的信息驅動網絡環境中,制造業的數字化轉型已經在數據、人員、流程、服務、系統和生產資本之間實現了互聯。由此,公司管理的數據量、速度和數據類型呈指數增長。這些被稱為“大數據”的信息對于那些希望通過實施數據驅動戰略,來優化組織績效和效率,或者提高競爭力的公司來說至關重要。

  在對這些變化帶來的潛在機遇的興奮和期待中,增強現實(AR)已經成為一項革命性的技術,旨在革新制造流程。在 2016 年估值為 23.9 億美元,預計到 2023 年[1] AR 市場將達到 61.39 億美元,并且自 AR 推出以來, 其應用發生了顯著的變化。

應用于日常的變革技術

  AR 在當今社會有很多應用,無論是通過使用智能眼鏡、視頻和激光投影儀,還是疊加額外的信息。AR 用戶可以體驗到一種全新的、升級后的自然環境,其中虛擬信息被用作提供日常活動協助的工具。AR 的這一功能以及 AR 技術的改進是引導其用途轉變的關鍵因素。

  1992 年,美國空軍引入并使用了第一個運行的 AR 系統,作為飛行員訓練的新方法。隨后的商業 AR 應用主要集中在娛樂和游戲業務,但隨著過去十年的技術進步,其他行業也對在其領域應用 AR 的可能性產生了濃厚的興趣。

  例如,教育是很少有人會指望看到使用 AR 的行業,但是這項技術使學生在通過使用移動設備掃描或查看圖像訪問內容時讓學習充滿趣味性。另一個例子是建筑工人的 AR 頭盔,它能顯示有關建筑工地的信息。

應用于制造業的增強現實

  全球化使得全球范圍內交換新技術、成品甚至新想法成為可能。它還允許制造商選擇跨境擴展生產設施。為了確保整個全球流程鏈的質量一致,公司需要一個不會在人員、時間和差旅方面造成太大成本的高效解決方案,為整個工作流程提供可視性和靈活的控制。

  在這種情況下,AR 技術可以通過直接、直觀地訪問信息和快速差異檢查隨時隨地為制造商提供巨大的附加價值。可以持續的為流程提供支持,并且不會在整個流程鏈中受到干擾。

  利用移動設備上的集成相機,可以實時地在完工物體上疊加虛擬3D數據,包括所有制程和工作流程信息。

  事實上,該行業已經開始使用配有集成相機的移動設備。相機拍攝的圖像在設備上顯示時,可以隨著操作者選擇的附加信息而增強。這種方法受歡迎的一個關鍵原因在于其提供的效率 - 這種疊加的準確性減少了檢測部件、工具和生產設施的時間和成本。

  在這種情況下,AR 是生產空間中模型的延伸,將虛擬現實與實際產品連接起來。使用標記確保真實和虛擬世界之間的精確匹配。通過將計算機輔助設計(CAD)模型上的 3D 點與一個相應圖像中的2D點連接來實現疊加。

  以前,復雜的 CAD 數據并非始終可用于公司的各種功能,而且遷移大量工業數據也頗具挑戰性。在 AR 技術的支持下,現在只需在移動設備上輕點即可共享這些信息。數據也可以從設備無縫傳輸并利用,簡化了生產流程。AR 可用于檢查部件、模具和工具以探測和記錄錯誤;在 從CAD 到部件比較中查看與標稱數據的實時偏差;以及部件對齊和裝配,了解如何組裝復雜的部件。此外,它還可用于質量保證,以便在交貨之前直接在交貨地點或供應商處檢測來料部件。

應用 - 復雜裝配

  現代制造業需要盡可能快地按照準確的順序組裝數百或數千個元素。事實上,無論什么產品類型 - 汽車、航天、重型設備還是造船 – 每一款新產品都需要一套新的裝配說明。

  制造商依靠裝配圖作為裝配指導的主要手段。裝配圖提供了機器及其單獨部件的整體結構知識,它是技術人員執行裝配任務和評估最終產品的重要技術文件。

  局限于 2D 繪圖,大量關于產品部件的信息可能過于繁瑣 - 這使工程師難以快速了解復雜的裝配關系。AR 在復雜裝配過程中的應用使技術人員能夠迅速獲取部件對齊和裝配的最新、最準確的信息,從而了解如何組裝復雜部件 - 而無需復雜的 2D 圖紙。

應用程序 - 質量保證

  一般的測量,以及更具體地質量保證(QA)也為 AR 提供了許多潛在的應用。AR 可用于生產空間的最終檢測。通過將 CAD 數據直接覆蓋到正在檢測的完工部件或組件上,制造過程中的任何錯誤都會變得明顯。這種應用非常靈活,可用于檢查制動管路和靈活部件是否已正確安裝,或單個部件是否按設計安置。它也可以用來驗證組件的完整性。

  負責質量檢驗的技術人員可以拍攝產品上的零件或組件,并通過 AR 疊加將其與供應商提供的數據或 CAD 圖像進行比較。技術人員可以輕松地發現疊加中超出規格的特征,使他們能夠快速直觀地識別任何問題。

獲得 AR 的益處

  毫無疑問,AR 能給制造商帶來大量益處。隨著 AR 的集成,流程可以更加協調,生產可以以精益和結構化的方式運行。

  AR 可以為生產空間的技術人員提供沉浸式的指導,通過提高性能,顯著節省時間,并通過使用較少的資源降低成本。AR 使用戶能夠可視化產品部件,并提高培訓質量,提供更真實可持續的學習體驗。一些 AR 解決方案還通過引入移動解決方案,為制造商提供更大的移動性和靈活性,從而提供移動可視化并與現實情況進行比較。這顯示了質量改進的潛力,并且在生產或設計過程中提前檢測錯誤。

  為確保更高的產品質量,一定程度的投資是必要的,然而對采用 AR 解決方案成本的擔憂可能使制造商無法獲得其帶來的好處。頂級制造商非常重視以最有效率的方式生產優質產品,并為此作出選擇以確保在提高質量方面獲得投資回報。

  在探索可用的解決方案之前,制造商應該通過確定 AR 集成的關鍵功能來決定最適合他們的解決方案。例如,如果主要目標是應用 AR 進行質量檢查,同時根除對文書工作的需求,那么像 FARO? Visual Inspect 這樣的集成解決方案就能夠為用戶提供便利和速度,因為它可以在單個移動設備上提供大量存儲,所有需要的文件都很容易獲得。

  FARO 的 Visual Inspect 提供智能功能,用戶可以與 3D 數據進行互動,以檢測 3D 數據的細節。

  該創新平臺在所有工作環境中提供復雜的 3D 數據和增強現實,不論時間和地點。它是昂貴的增強現實解決方案的一種極具成本效益的替代方案。由于 Visual Inspect 功能強大的翻譯器可將 CAD 數據壓縮為適合在 iPad 上使用的格式,因此之前在整個公司或生產線上無法使用的復雜 CAD 數據現在可以在任何地方使用。這使 Visual Inspect 能夠用于比較和檢查,使用戶能夠發現 CAD 模型和實際產品之間的任何差異 - 通過拍攝照片并疊加 CAD 數據,或者使用 AR 功能實時比較偏差。此外,收集到的數據也可以在各部門間使用、共享和分析,為公司提供了更好的協作和提高生產力的機會。

  因此,從長期節省的時間和成本來看,它們是非常物超所值的投資。借助 Visual Inspect,FARO 提供了一種全新的解決方案,可滿足全球化,靈活制造流程的需求,并幫助制造商簡化流程,使其更靈活,同時也考慮到了日益增加的成本壓力。

(柯明杰先生,亞太區營銷總監,FARO Technologies)

標簽:FARO 我要反饋 
智造中國
專題報道
魏德米勒BLADEcontrol?葉片狀態監測系統系列活動即將啟動
魏德米勒BLADEcontrol?葉片狀態監測系統系列活動即將啟動

扎根中國市場25周年來,魏德米勒始終秉持 “智能化解決方案提供者”的理念,不斷為本土客戶提供創新的產品和解決方案。即將啟

2020IARS華南展,定制你的智能工廠
2020IARS華南展,定制你的智能工廠

2020年12月1日-4日,第二屆中國(華南)國際機器人與自動化展覽會是以自動化產品和技術為核心的智能硬件,以工業機器人

第二屆中國國際進口博覽會
第二屆中國國際進口博覽會

11月5日至10日,第二屆中國國際進口博覽會將在上海國家會展中心舉辦,來自150多個國家和地區的3000多家企業將參展。

遗漏广西快乐10分走势图