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    工業AR如何走出落地困境?

    2021-07-15 09:07 與非網
    關鍵詞:工業AR物聯網

    導讀:AR在工業領域的應用已被廣為看好。

    增強現實(AR)基于傳感器和機器學習技術,對外部環境及物體進行掃描及信息探測學習,并且在現實環境疊加情景信息,滿足用戶所需。這種增強現實可以通過多種方式幫助用戶,使他們能夠更好地與當前環境互動,并以此做出決策和行動。

    不同于虛擬現實技術(VR),AR會感知到現實世界并與現實世界進行交互。這意味著在AR會“增強”對于現實世界的視角,于數字和現實世界之間搭建橋梁,大大豐富了人對現實世界信息的獲取、處理和交互的能力。

    以前,許多AR應用都處于消費領域,例如曾在一夜之間席卷全球,風靡世界的精靈寶可夢AR游戲。如今,AR技術正在越來越多地應用于工業環境中,例如,設計、裝配和培訓等典型應用場景。

    在VR Intelligence整理的 2020 XR Industry Insight 報告中就指出,接受調查的AR公司中有65% 表示他們致力于工業應用,而只有37%致力于消費產品和軟件。由此可見,AR在工業領域的應用已被廣為看好。

    工業技術如何變革制造業

    AR技術可實現對工業產品的優化產品設計,通過虛擬裝配避免或減少實體模型的制作,縮短開發周期,降低成本。同時通過建設數字工廠,直觀地展示工廠、生產線、產品虛擬樣品以及整個生產過程。

    工業設計,通過將AR技術集成到設計開發階段,可以避免傳統設計方法引起的繁瑣,增強與客戶的互動,使得產品設計更加符合客戶需求。

    裝配制造,通過AR技術,工程師可以直觀了解裝配設備的內部結構信息以及某個部件的3D圖形,并對其進行操作調整,從而實現準確快速的裝配生產。還可以將安裝指導手冊和質量要求顯示在AR眼鏡上,從而量縮短工程師的裝配培訓時間。

    質量檢驗,借助AR技術,可以為質量控制提供交互式平臺,從而實時查看顯示的產品尺寸精度、公差和表面光潔度等詳細信息,方便質檢人員輕松執行復雜任務,提升產品質量檢驗的效果。

    設備維修,借助AR技術輔助維護和維修工作,工程師可以在智能手機、平板電腦甚至AR眼鏡上查看設備的運行狀態,通過交互式可視化操作,完成相應的維修工作。

    員工培訓,相較于傳統培訓或者監督式的培訓方法,AR技術可以使培訓方式更加具有互動性,實現遠程培訓,還可以確保培訓期間員工的人身安全。

    工業應用紛紛落地

    近年來,AR技術頻頻在工業領域開花結果。根據場景的差異而有著不同的要求。有的追求效率,有的追求安全,也有為了降低成本。針對工業領域中不同應用場景都有相應的應用。

    例如,DHL 利用 Google Glass 來提升倉庫揀貨的準確性、生產力和效率。經過 2015 年的成功試點應用,如今AR 眼鏡已經成為 DHL 全球倉庫作業的標配,將生產力平均提高了 15%。蒂森克虜伯利用微軟 HoloLens 的 AR 功能來為現場技術人員提供電梯維修流程指導。技術人員還可以利用前置攝像頭與遠程技術專家進行視頻通話。

    使用AR技術,用戶甚至不需要頭戴式視圖器,通過智能手機和平板電腦進行部署。畢竟頭戴式視圖器價格還是非常昂貴,但大多數人都擁有移動設備。

    根據油管上的一段視頻顯示,俄羅斯蘇-57戰機的生產線上,工人們使用AR技術來協助組裝飛機。在這個場景中,AR利用附著在蘇-57各個主要組件上的二維碼來工作的,技術人員掃描這些二維碼,調用相應的AR算法,將各種子組件和部件的數字生成圖像疊加起來,向工人展示不同部件的去向。

    不過看了一圈下來,小編也發現,目前VR更多的還是適用于設計、培訓、展示類業務場景。例如我們在參加展會的時候,經常能看到一些企業用AR技術展示某設備的內部構造。除此之外,對于諸如煤礦、電力、石化等行業有硬需求,但是對于企業利潤較低,對新技術投入比較謹慎的企業來說,這項技術的推廣還有待提高。所以VR在工業領域內的落地面臨著業務需求和商業模式的問題,市場仍需要進一步推廣。

    這么好用的AR技術,落地困境是什么?

    AR在未來的制造運營中能夠發揮至關重要的作用,但其采用速度與使用它的產品和流程的復雜性成正比。

    AR的關鍵是如何通過在虛擬環境里重構現實世界的物體已實現“現實-虛擬”交互,也就是說需要使用真實世界的數據來構建。雖然我們也發現很多公司都在使用AR和VR ,但是在許多情況下,它僅僅只是一個新技術的嘗試,如果要大規模的商業化落地,還差太多。

    談及AR落地不夠普及,很多用戶都會覺得是因為AR眼鏡等一類設備的原因,例如重量不輕、續航不久、運算不快,造成AR在工業領域內不能大面積落地的原因。但上文的案例,從另一個角度來看,也表明了AR技術的應用不是一定要選擇眼鏡或者各類頭戴設備。

    在與某AR解決方案供應商交流中,對方也表示很多工業企業在在常規運營中仍然難以使用增強現實技術,除去眼鏡等硬件設備體驗感不好等原因,更主要的原因是許多增強現實系統的準備工作復雜而費力。

    該供應商表示:傳統的數據或模型資源并不能直接應用于AR 場景,如果需要對客戶設備進行全方位建模并細化信息,工作量非常大。而工業企業往往又缺乏擁有專業3D模型制作編輯的工作人員,因此無論是 AR 模型的制作還是編輯調整都十分困難。

    AR技術在與制造業整合過程中會碰到很多的模型,需要處理各種CAD文件,這與傳統在游戲界的模型、格式、知識轉換都不一樣。同時,那些復雜的設備模型需要準確和高度詳細的數據描述。一些復雜的AR應用還需挖掘來自企業業務系統或外部數據源的數據流,并將其整合到內容中。

    但我們都知道工業中很多設備都是有知識產權的,設備模型不能隨便對外,其次是相關數據。在制造業中采用AR的限制因素不僅與可視化技術等因素有關,同時還受到了數據的限制。數據的可視化是數字化運維管理的前提,然而傳統的三維模型、圖紙以及工藝文檔等多元異構歷史數據并不能直接用于 AR 可視化應用。

    針對于當下這種應用困境,小編注意到已經有國內外企業出具了相關解決辦法。例如,國外的PTC公司推出的Vuforia可以將各類三維CAD模型直接轉化為AR內容在手機、平板、AR眼鏡等設備上進行查看和操控。國內企業ALVA Systems 也推出了ALVA Editor AR內容創建平臺,可以幫助用戶利用現有資源實現設備“AR化”,幫助他們直接移植導入。

    借助于類似的手段,讓即使不具備AR技術開發能力的企業用戶,無需成為 IT 或 AR 專業人員即可專注于相應工作,簡化AR應用開發流程,透過簡單操作就能幫助設計好的3D繪圖模型實現AR效果。

    在“十四五”規劃綱要中,小編也注意到已經明確將云計算、大數據、物聯網、工業互聯網、區塊鏈、人工智能、虛擬現實和增強現實產業列為數字經濟七大重點產業。其中,虛擬現實和增強現實產業被列為數字經濟重點產業,具體就表現在:

    推動三維圖形生成,動態環境建模,實時動作捕捉快速渲染處理等技術創新,發展虛擬現實整機,感知交互、內容采集制作等設備和開發工具軟件、行業解決方案。

    相信在相關政策的推動下,AR技術的應用問題將進一步得到解決。

    前景很美好,現實很骨感,AR技術在工業領域要規?;瘧?,仍有較長的一段路要走。面向未來發展,我們需要大量懂行業又懂平臺的內容開發商、解決方案開發商,來降低使用混合現實的技術門檻,才能真正打開AR的行業應用空間。