虚拟现实助力制造业拥抱工业4.0和智能制造

Posted by 苏雪琛 on Feb 10, 2021 11:15:54 AM

制造业是一个与时俱进的行业,从传统的手工匠人时代到机床车间的工业化时代,而随着计算机和数字仿真技术的推进,越来越多的制造业决定开始拥抱工业4.0和智能制造,让工厂的产品更具国际竞争力

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浅谈工业4.0与智能制造

工业4.0这个概念创立于德国政府的一个工业战略计划。其特征是将以自动生产的工业3.0升级,加入网络与物联的概念。企业可以通过科技,将虚拟世界中的设计数据,企业营收数据,市场营销数据与现实世界的产品实时挂钩,从而更好地通过数据驱动与规划未来的生产计划,以及通过公司的营收以及市场数据,对产品进行及时的修正与迭代。

总体来说,工业4.0比自动化工业更具灵活性,更适合今天竞争越来越激励的市场,以及潮流瞬息万变的时代。因为大规模的量产已经不能够适应于目前的市场状态,可能让企业蒙受巨额的损失与沉重的库存负担。我们可以将工业4.0比作是一个可以小规模量产的,可以弹性伸缩的智能制造工厂。市场通过精细化的销售数据与渠道流量情况可以在小规模的量产的情况下依然保持一定的盈利率。

在工业4.0与智能制造使用增强现实与虚拟现实

制造业的数字化发展促使行业寻找新的商业模式和创新解决方案,以提高生产率、利润率和人员安全性。这种被称为工业4.0的变革建立于有效地处理和使用企业与消费者每天生成的海量数据,例如市场营销的销售数据,媒体渠道的受众数据,销售部门的实时销售数据,工厂产能的实时数据等。

通过增强现实和虚拟现实(AR / VR可视化和利用这些信息是实现智能制造最有效方法之一,这为许多行业,尤其是制造业带来了新的盈利机会。

根据普华永道的市场分析数据,与多年来一直使用的专业工具的数字化冠军工业4.0企业相比2018只有28%的制造业企业在其流程中实施了AR / VR解决方案。而这样的量比,说明了传统自动化制造企业对升级到智能制造还有很多疑虑与缺乏有效的成本预估方法。下文将详细讨论工业 4.0对制造业的意义,以及在工艺流程中采用VR工具对智能制造的益处。

数字化成熟拥抱工业4.0的前提

关于公司进行数字化转型的讨论很多,然而数字化成熟并不是一个静态的终点。公司不能仅在工艺流程中(或仅在设计阶段)使用到虚拟现实,就期望新技术的采用和新的工作方式能在短时间提高生产率。但是随着技术的不断发展,在工业流程中采用AR / VR工具已成为数字化成熟的标志

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工业4.0取决于技术的发展,但同时也涵括了必要的思考和计划过程。数字化成熟意味着通过培养理解和应对市场变化的技能和工具来利用目标市场变化所推动的技术发展。

举个例子,两个分别为AB小型企业都意识到应创建网站、开通在线订单以保持竞争力。他们的网站都非常基础,设计也很简单。二者都觉得自己在数字化方面已经成熟,然而AB的思考方式却大相径庭。A认为数字化成熟仅仅意味着一个网站来开展新业务。然而B知道为什么需要一个网站,以及接下来发展和他们所要采取的措施。

几年后,市场发生了变化,客户想要定制产品并能够选择交货日期。B通过不断升级他们的网站、熟悉客户的新需求来尝试跟随市场变化。然而A认为仅仅拥有一个网站就能使其数字化成熟,一成不变,最终蒙受损失 。

数字化成熟的智能制造业企业自始至终都在研究市场和可供使用的工具 VR技术。采用新的流程和工具还可帮助企业了解竞争对手以及他们使用这些工具来改善业务的方式(取决于他们自己的挑战和增长机会)。这也是为什么采用VR技术标志着企业正在向工业4.0迈进。

VR工具对迈向工业4.0发展的重要性

虚拟现实(VR是一种先进的技术,它可以生成虚拟环境以模拟现实世界(例如,使用CAD模型),也可用来可视化人眼看不见的现象(例如,模拟装配过程)。TechViz工业VR软件已经帮助企业在生产线中使用VR的不同用例

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随着产品生命周期越来越短,而消费者要求个性化的高质量产品,未来的工厂应该能够适应新的市场趋势。因此,制造公司希望优化其生产过程与将其数据智能化以:

  • 减少工厂维护和维修成本
  • 实现更高的机器可用性
  • 减少停机时间制造

如今大多数数字化冠军智能制造企业已经确定了他们在生产流程中需要的技术类型,这要归功于它们知道如何为客户提供更多的当下急需的附加价值。这些物联网以及即时数据分析技术主要用来提高厂商的绩效,或帮助他们更好地提取和传输生产方面,销售方面以及营收方面的各类信息。而这些新的业务流程得益于具有高安全性数据软件在其每个制造阶段对其产品的生产过程进行实时录入,评估和优化。

对于制造企业而言,当今大多数VR应用程序都可在设备维护,服务和产品质量保证上起到很大的优化作用。当今制造业企业需对市场变化做出快速反应以保持竞争优势时,VR仿真培训可帮助其团队预测操作流程中的变化,从而通过虚拟仿真技术让生产的过程可以更具有可控性。

VR工具的应用,不仅可以让制造业,对数据与物联这两个关键性的元素得到更好的融合,也可以让工厂对新产品的设计更具可变性,这些都对帮助企业迈向工业4.0提供了更具性价比的选择。如果说,智能制造与工业4.0是基于通过数据的反馈而进行弹性化地可盈利产出的话,那么VR的介入则可以更高效的对数据的反馈进行预判,从而让整个智能的制造环节衔接得到更好的融合。

使用VR在智能制造中的4大益处

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1. 缩短面世时间

有时企业的商业模型难以跟上市场趋势。通过使用虚拟现实,工业4.0推动了供应链的数字化,例如在投产前期弹性化的修改产品原型已经高效的协同设计审核,从而缩短了产品上市前设计,测试和控制产品质量所需的时间。

2. 降低实地事故风险

通过将安全培训提高到一个新水平,在其过程中使用了工业4.0技术的制造商减少了发生生产事故的机会。通过使用生产站点与流水车间的虚拟复制和/或模拟过程,企业可更安全有效地在投产前就培训生产团队。由此可见,虚拟现实提高了员工的在投产后的可操作性,并最大程度地降低了车间投产后的生产风险与安全隐患。

3. 提高产品质量

虚拟现实可实现更加沉浸式的设计过程,并使团队协同更加轻松(即使远程协同),也可嵌入在产品设计开发的每个步骤,帮助产品设计师已经工程师及早发现产品设计错误,从而避免高额的产品返工并提高了客户对工厂的信任度。

4. 避免机器停机或流程中断

通过从不同角度审查产品或将其展示给利益相关者,虚拟现实和行业4.0不仅可以检查您的产品质量,还可以提供更多帮助。通过实际模拟特定行业的工作方式,制造商的客户,以及制造商本身不仅可以发现产品中的缺陷,还可以发现生产过程中的缺陷,从而对其进行改进。

TechViz VR软件是适用于制造业的多功能、可扩展的解决方案。我们与行业领导者一起开发了多种功能,适用于数种应用场景。我们的软件与任何VR显示系统兼容,并且可扩展到无限的显示通道。

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Topics: 3D可视化, 工业虚拟现实, 虚拟现实, 虚拟现实软件, 工业4.0, 智能制造

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