VR航空航天案例-如何利用虚拟装配优化航空航天领域的生产时间?

Posted by Alice Thiu Yi CHEN on Jul 7, 2021 4:06:52 PM

VR航空航天的应用案例其实对航空航天业内人士来说并不陌生。而今天要和大家分享的是如何利用虚拟装配的技术来优化航空航天领域的生产时间,从而最大化产能,和产品迭代速度。

aeronautic vr

  1. 航空航天业的行业痛点

  2. 了解现代航空航天工程过程

  3. 使用VR虚拟现实优化航空航天制造流程

1. 航空航天业的行业痛点

设计和制造飞机是一项巨大的挑战。构成一架飞机的百万个零件必须尽可能的越轻便越好,同时又得极其耐用,而且必须按精确顺序组装。这必须在完全全球化的供应链背景下才能完成,在全球不同地点准备子组件。

因此,以下是所有航空航天企业所共同关注的一些行业痛点:

  • 设计偏差错误的风险外加上参与项目的承包商和工人的数量

  • 装配过程必须非常精确,同时必须优化制造工厂和符合人体工程学的工作站才能高效运行

  • 真实环境下的测试不易进行且花费昂贵

  • 需要多个公司和不同的部门相互合作来设计每个单独的零件并构思最终的大型产品

解决所有这些问题的方法是使用虚拟现实 AR/VR 协作平台来增强工程师之间的沟通,使他们能 1:1 的比例实时处理共享的 3D 模型。在本文中,我们将详细解答制造业在飞机和航天器制造中的运作方式,以及如何借助虚拟现实技术优化上市时间。

2.了解现代航空航天工程过程

建造飞机或航天器需要些什么

建造飞机或航天器依赖于不同的材料、工艺和技能。例如,您将需要能够加工金属的承包商、能够整合电气和电子设备的承包商、能够制造符合人体工学仪表板的承包商……所有这些流程都是从汽车行业、计算机行业、机器人技术和许多其他行业的流程中所提炼出来的。

但这仅适用于外部结构。随着计算机工程和电子技术的进步,子系统和辅助设备如今包含了许多新功能,就国防工业而言,包括武器制造。

要制造一架完整的飞机,需要在物流和准备组装过程中进行大量工作。因此,如果您想快速制造如此大规模的产品,同时保持相同的质量,则应在产品投入生产之前进行许多优化,最好不要使用物理原型,快速的样品制作可加快上市时间,特别是可以预先测试不同的部件,例如在VR中查看样品,从而减少开发时间和更换非功能组件所花费的时间。

航空航天企业还需要一种检查设计错误的方法。由于飞机工业(和国防工业)的高要求,以及这种大规模产品制造中隐含的承包商数量,存在成倍错误的风险。

New call-to-action

组装飞机和航天器材的工作原理

在航空航天工业中,您将有一个主要承包商或系统集成商将整个项目划分为几个子组件。例如,运输机的后机身部分将与飞机的其余部分分开组装,而其他部分则平行组装。那么这部分也可以在不同的分包商之间进行划分,他们将依次与自己的供应商处理自己的零件和模块。然后将在主装配线上组装不同的零件,首先是每个小节,然后是所有小节(机身、机翼尾翼、发动机……)。

 

对每个子集部分进行组装与验证

每个子集部分的性能在组装之前都经过验证,以防止出现错误。测试主要在模拟飞行环境中进行,结合不同的数据,如风、真空、温度或振动。通过使用可以单独渲染每个零件的虚拟环境,这些抽象数据的可视化和各种工业3d可视化可以变得更加容易,因此可以确保虚拟装配在正确环境下发生,并且每个零件都符合技术要求。

 

最终组装

最终组装是最关键的一步,因为公司需要能够安装和移动大部分车辆的复杂机械。在组装机身时,它还会穿过不同的工作站,这些工作站将处理辅助设备以及内部管道和电缆。

 

组装完成后,将进行另一轮验证。尽管可以使用飞机的虚拟原型预先完成一些测试,但大部分测试都需要最终产品。因此,3D 模型在这一步将非常有用:它可以用作发现装配中错误的基础,或使用在数字孪生并把最近发生的变化复制到最终产品上。

Aeraunotique

3. 使用VR虚拟现实优化航空航天制造流程

为什么航空航天和国防工业依赖虚拟现实技术

虚拟现实 (VR) 是使用计算机建模和模拟,使佩戴 VR 头戴式设备(或眼镜)的用户能够在人工环境中与 3D 模型和虚拟对象进行交互,并能拥有身临其境般的体验。 VR 应用程序将用户完全沉浸在与现实世界非常相似的虚拟世界中。由于 NASA(美国国家航空航天局)资助的项目,VR 技术取得了巨大的发展。虚拟现实与航空航天业有着密切的联系。

 

运用VR设计软件和数字孪生技术,可以有效的提高航空航天产品的设计速度,与及时的纠正设计性错误,与功能性错误。

 

传统意义上,新飞行器的设计需要多次设计迭代。由于并非所有设计错误都可以预见,因此大量的设计返工很常见。根据大英百科全书,70% 到 80% 的航空产品成本是在设计阶段确定的。因此,航空航天和国防工业的制造商首先应该专注于优化他们的设计流程,以缩短整体上市时间。

虚拟现实如何加速设计和制造过程

正如我们之前解释的,组装大型产品(例如飞机)需要许多分包商的协作。制造飞机是一个漫长而复杂的过程,因为每个制造商都依赖多家供应商来制造自己的部件。它不仅带来远程协作问题,而且参与项目的人越多,出错的可能性就越大。

所有这些痛点都可以使用 VR 远程协作平台来简化,每个制造商都可以嵌入他们的 CAD 模型,并将它们与其他公司的 3D 数据进行虚拟装配测试。借助专为工程师设计的多功能 VR 软件,不同的航空承包商可以在同一个虚拟环境中协同工作,即使他们不使用相同的 CAD 软件来创建他们的零件(但还是建议所有承包商都使用相同的 3D可视化软件),或者它们都不在同一个站点(或国家/地区)上,也可以通过VR协作平台来完成上述的工作

Aeronautics-1-1

与传统的CAD自带的可视化插件不同,专业的航空航天VR协作软件,可以像中间件一样的工作,来自不同CAD的电脑3D数据会在各个承包商的电脑显卡部分被虚拟协作软件抓取,这样的数据获取模式可以有效的解决航空航天业多个承包商使用不同的CAD绘图软件所带来的数据不兼容的问题。 - 总部位于巴黎的TechViz在这项技术上有着世界领先的技术。

一旦进入虚拟环境,每个承包商都可以通过自己的创作完成整体模型。他们可以非常轻松地通过 Internet 进行协作,并且负责主要部分项目的每个组装人员都可以轻松地查看模型并查找设计错误

VR 在航空航天方面可提供的其他帮助

虚拟现实是一种使用非常广泛的工具,在航空航天和国防工业的各方面都非常有用,例如培训专业合作者,并在维护飞机时帮助技术人员。 

以航天业举例,无重力培训可以在水下或者离心机中进行,这项设备可以帮助宇航员进行体能和特定任务的培训,而所有的培训并非完美的契合太空作业的需求,使用VR模拟HMI,让航天员提前适应各种仪表盘,以及锻炼触达性的操作是一种更科学的方案。在沉浸式的环境中模拟操作仓,可以最大程度的虚拟还原外太空的真实状况。

在航天业飞机维护方面,真实的飞机维护课程,并非随时可以进行。需要特定的时间和地点以及经验丰富的工程师才可以完成。而使用虚拟现实VR技术,培训者可以在家中以及办公室进行高强度的培训,通过训练课程教材,和电脑的辅助,随时随地的接受培训。这样的优势让复杂的航空设备维护变的更加简单。

预定演示

 

想了解更多VR相关的专业文章么?查看其他有关工业制造的文章,以及它如何是您的业务收益:

Topics: VR航空航天

TechViz简介

TechViz 是一家虚拟现实软件制造商,在虚拟现实、3D可视化解决方案、VR建模等领域拥有丰富的专业知识。
关注TechViz,发现了解更多VR/XR资讯和我们的用户案例,帮助您加速开发周期,优化工艺流程。
QR Code WeChat+texte

最新文章