汽车行业VR虚拟现实应用实例与范畴 - 汽车设计生产、人机工程学中VR应用

Posted by 苏雪琛 on Dec 22, 2020 11:56:46 AM

 

VR in the automotive sector在汽车行业中应用VR虚拟现实已经成为了一种行业标准,无论是在汽车设计生产还是在汽车人机工程学中,VR的应用实例已经越来越多。今天我们就在这篇文章中为大家介绍一下汽车生产和设计中VR的应用实例与范畴。

汽车行业是一个不断采用新技术推动数字化转型的快节奏行业。虚拟现实(VR)是为汽车行业提供新方法和工具以设计更好的车辆、测试不同的配置、检查驾驶人机工程学以及改进制造工艺等的最合适的技术之一。

许多部门和专家都得参与全新汽车的构思:设计师、工程师、制造商、装配线的工人、市场营销人员以及销售等……此过程的复杂性使设计到面世时间每辆车大约为两到三年,这在一个快速发展的行业中时间花费是非常大的。本文概述了VR技术在汽车行业中的用途:

 

VR如何应用在汽车设计流程中

汽车(以及其他车辆)的设计一直是一个漫长而乏味的过程。产品构思的这一阶段涉及整车的外部和内部。设计目的经常与工程要求不兼容,例如,一个形状可能非常美观,但在空气动力学上却行不通。因此,制造一辆设计者和工程师都满意的汽车需要时间,资源和折衷。

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运用VR可视化功能以一比一的比例审核汽车设计 :

借助3D建模和VR可视化软件,设计人员和工程师可以使用其CAD应用程序直接在3D环境构思车辆。它可以使用户更好地可视化其设计车辆,并具有以360度视角以1:1比例实时查看模型并与模型进行交互的能力。生成不同的配置变得更加容易。同样地,它也可以帮助检查内部设计的后期细节,例如材料的颜色,其纹理等。

举例而言,一家汽车制造商为其工程师配备了HTC Vive,他们可以使用VR头盔测试初期的想法和选择,然后将成果显示在CAVE中。他们选择TechViz的原因是该软件与所有VR系统兼容:AR / VR头盔,投影墙和 “CAVE” 沉浸式房间。

在复杂的外观设计、电路设计、以及内饰设计中进行VR协同设计

汽车的设计涵盖了非常多的工序,需要跨部门的工程师协同才可以加速新车的投产。其中电控设备的布局优化、汽车传动部分的布局以及汽车内饰、汽车外观设计都需要不同的设计团队协同项目完成。VR的应用可以让不同部门或相同部门的工程师在戴上VR头盔的同时沉浸式的进入同一个设计布局方案CAD数字模型中对设计进行审核.。这样的应用可以高速的推进项目进行,并且高阶的设计团队甚至可以在设计阶段就对部件进行虚拟约束,从而完成部件的虚拟装配,在投产前就优化所有不合理的部件设计。

在车辆外观与内饰设计层面上,VR可以让汽车生产商的市场团队销售团队对汽车进行外观协同评估与审核,让汽车的外观与内饰设计更加符合市场的期望,从而降低反复修改设计的低效汽车设计流程。

此外,公司还可以使用VR协同模块与来自不同服务部们或位于不同地点的设计团队进行实时验证。这确实可以改善设计师和工程师之间的团队合作,并帮助他们从生产,市场营销或销售等其他关键部门获取意见。例如,我们的一位客户使用TechViz VR协同功能模块来促进分散在不同国家/地区的多个服务之间的交流,以便在最终项目审查之前检查大多数设计。

运用VR改善汽车人机工程学

car ergonomics with full body tracking and VR simulation

使用VR对虚拟车辆进行可见性与可达性测试

使用沉浸式房间和全身追踪服等VR工具不仅有助于评估车辆内部,还可以进行人体工程学分析。后视镜等的可见性、仪表盘等的可达性,无需耗时耗力生产物理样机,这些问题可以通过VR技术轻松解决。

我们在汽车行业的一位客户决定利用Techviz的融合功能进一步扩大体验。他们在沉浸式房间中使用了一个驾驶平台,显示了驾驶舱的CATIA模型,并将其与3D驾驶场景合并。通过这种安装,工程团队可以坐在汽车的VR模型中,并在仿真环境中进行虚拟驾驶体验。它在检测未来汽车模型的质量和人机工程学方面做出了巨大贡献。

在车辆投产前用VR对车间装配线进行优化

新的车辆投产往往有两种方案:第一种是在已有的车型装配车间中对装配流水线进行升级,另外则是在现有厂房以外新建厂房。不管是何种方案,通过VR,汽车厂商都可以利用人体追踪服对整个装配线进行评估并找出提高产能的方案。同时通过在新厂房设计中置入虚拟人体模

型,也可以帮助企业找出车间设计中存在的安全隐患以及线路缺陷。

VR汽车装配流水线优化实例

人机工程学的检测还可以应用于车企装配线。TechViz的另一个汽车用户使用TechViz软件加上人体追踪来检查车辆组装车间的人体工程学。他们注意到,通过结合使用他们的PLM软件,TechViz和特斯拉套服,工人无法轻松地到达停线(TPS),这给员工的质量控制带来了很大的困难。运行多个VR模拟则可以帮助他们设计出更适合其需求的工作站。

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使用VR提升汽车生产产能实例

汽车行业的VR在制造和装配中已变得非常重要。比如说在验证过程中,汽车制造商使用TechViz进行验证,操作员可通过装配体的VR模拟检查来确定重复任务需要的时间。他们可以直接从CAD应用程序进行VR实验,借助TechViz,他们节省了30%的决策时间

在制造过程中,每分每秒都很重要。节省时间是汽车制造的重中之重。然而我们很难在生产线上观察到浪费时间或资源的地方。这也是TechViz软件和用于制造的VR帮助我们的客户干预的地方。通过沉浸在装配线的3D模型中,他们可以通过移动机器和容器实时测试不同的配置。带有TechViz的HTC Vive可视化他们的流程,帮助他们了解和解决问题。

汽车行业VR安全培训与组装培训的应用

VR automotive with hand tracking

当无经验的工人开始在装配线工作时很容易犯错误,他们可能使自己处于危险之中,或者损坏设备。如何在不危害工人安全或损失资产的前提下,让他们对生产线所需的体力劳动有所了解?汽企可通过使用VR安全培训,使受训人员在仿真环境中充分体验制造过程,既不会危害工人安全,又可保障设备不受损坏。

汽车行业的VR培训可以涉及多个方面。新员工可使用3D模型,以了解如何处理,制造和组装它们。此外,工程师和设计师可以了解工人如何在VR中组装车辆,并找出耗时的步骤或困难的位置。

具有3D仿真环境的VR维护培训可以为技术人员带来很多好处。有了新工具,他们可了解不同的组件,维修汽车的步骤,并进行诊断和维护。

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Topics: 汽车行业, 人机工程学, 3D可视化, 工业虚拟现实

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