AR技術(shù)在工廠設(shè)計中的應(yīng)用

CAD 模型作為3D全息圖?？尚薷暮蛥f(xié)作編輯。增強現(xiàn)實 （AR） 有望徹底改變工廠規(guī)劃的工作流程。作為全球最大的化工企業(yè)之一的巴斯夫，讓AR 的使用顯示出巨大的潛力。

整個工廠甚至單個生產(chǎn)線的規(guī)劃對投資和運營成本有重大影響。此外，產(chǎn)能利用率和產(chǎn)品質(zhì)量本身在很大程度上取決于良好的規(guī)劃。然而，虛擬規(guī)劃和現(xiàn)實仍然常常不匹配。系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)變得過時。設(shè)計缺陷使復(fù)雜的建設(shè)項目更加困難。不正確的計劃導(dǎo)致成本飆升。

目前，在該領(lǐng)域的工作是關(guān)注的焦點。那么如何優(yōu)化規(guī)劃生產(chǎn)環(huán)境呢？公司如何在不停止持續(xù)運營的情況下整合新工廠、機器和管道？未來工程師的工作流程會是什么樣子？AR 專家 Holo-Light 旨在使用增強現(xiàn)實軟件將 CAD 模型的工作提升到新的協(xié)作和效率水平。憑借其增強現(xiàn)實工程空間 （ARES），該公司希望縮小虛擬規(guī)劃與最終真實之間的差距。巴斯夫的工程師團隊已經(jīng)將新型 AR 工程集成到他們的日常工作實踐中：使用 ARES，他們可以有效地將數(shù)字規(guī)劃數(shù)據(jù)與真實工廠環(huán)境進行比較，并在現(xiàn)場實時記錄變化。

從紙張到增強現(xiàn)實

30 多年來，工程師一直在使用 CAD 模型的 3D 渲染來檢查其可制造性。在經(jīng)典工作流的框架內(nèi)，他們在 AutoCAD 等 CAD 系統(tǒng)中工作：在 2D 屏幕上和縮小比例。與現(xiàn)實的比較通常是手動完成的。這意味著工程師打印出紙質(zhì)計劃，從 CAD 模型中提取額外的數(shù)據(jù)，然后配備剪貼板在現(xiàn)場檢查設(shè)計。這是一個耗時且最重要的是容易出錯的過程。例如，管道規(guī)劃錯誤或未考慮，電力線未規(guī)劃或通風(fēng)管道僅考慮粗略定位。這同樣適用于工廠結(jié)構(gòu)、現(xiàn)有的電纜線束、機器和單元?？臻g要求，連接或可能的沖突是投資決策中的明顯挑戰(zhàn)。很容易發(fā)生工廠設(shè)備隨后必須以高昂的成本進行改造甚至?xí)簳r關(guān)閉的情況。

即使在巴斯夫，在 2D 屏幕上沒有真正參考的情況下規(guī)劃復(fù)雜的工廠和管道是非常棘手的事情。這家化工公司需要一種工具來可視化和編輯工廠中的組件，以在現(xiàn)有環(huán)境中實現(xiàn)真正的規(guī)模化。還應(yīng)該可以反饋數(shù)據(jù)以進行進一步的規(guī)劃。巴斯夫現(xiàn)在將增強現(xiàn)實視為工廠規(guī)劃完全數(shù)字化的關(guān)鍵技術(shù)，并積極推動 AR 在實踐中的應(yīng)用。

工程師通過AR規(guī)劃新管道。

工程師的 AR 工程空間

具體來說，巴斯夫工程師利用AR公司Holo-Light的增強現(xiàn)實工程空間“AR 3S”進行中間產(chǎn)品工廠的規(guī)劃和擴建。該軟件套件與微軟的 AR 眼鏡 HoloLens 相結(jié)合，為專家提供了一種工具，用于在真實環(huán)境中將 CAD 數(shù)據(jù)（例如來自 PLM 系統(tǒng)）作為全息圖進行可視化、操作和協(xié)作處理。

在 AR 3S 的幫助下，工程師可以將計劃好的管道和組件直接檢索到他們的預(yù)定目的地。使用數(shù)字孿生，可以快速確定計劃和現(xiàn)實是否兼容，或者項目中是否仍需要更改?！凹僭O(shè)”測試場景還可以讓工程師更好地了解他們計劃的工廠布局。即使在工程階段，現(xiàn)場監(jiān)控也有助于在偏差導(dǎo)致后續(xù)問題之前及早發(fā)現(xiàn)和消除偏差。這種虛擬規(guī)劃也是以后通過AR支持和實現(xiàn)維護和支持流程的良好基礎(chǔ)。

輕松遠程協(xié)作

工廠規(guī)劃一直是一門以來自不同部門和不同影響為特征的學(xué)科。機械和設(shè)備工程的關(guān)注點與土木工程學(xué)科相關(guān)的關(guān)注點相同。增強現(xiàn)實工程空間提供了一個增強現(xiàn)實的協(xié)作環(huán)境，將不同的利益相關(guān)者聚集在一起。該軟件套件可在協(xié)作空間中提供非常簡單，快速且最重要的平滑3D模型平滑體驗。這意味著所有利益相關(guān)者都可以聚集在一起參加虛擬工程會議，而不管地點如何，并在 CAD 對象上共同工作。然后，可以將工作會話中記錄的所有信息或?qū)?shù)字3D模型進行的調(diào)整無縫地集成到后續(xù)工作流程的自動化系統(tǒng)中。這確保了跨部門的合作，

增強現(xiàn)實會議形式的審查還具有額外的優(yōu)勢，即可以由專家部門快速識別或?qū)嵤┎灰恢碌募毠?jié)、容易被忽視的設(shè)計錯誤甚至對模型進行必要的修改。公司可以節(jié)省資源并使規(guī)劃過程更加高效。還可以想象，工廠規(guī)劃人員和客戶可以在增強現(xiàn)實中共同勾畫、討論和進一步開發(fā)設(shè)計或想法?？蛻艨梢宰孕袥Q定生產(chǎn)環(huán)境是否符合他的要求，專家可以更有針對性地進行規(guī)劃和開發(fā)。

從 CAD 中獲得更多

ARES一般用作規(guī)劃和協(xié)作平臺。例如，在巴斯夫，AR 軟件 AR 3S 與微軟的 HoloLens 相結(jié)合，可以提高規(guī)劃效率并減少施工錯誤。直觀的操作使信息的可視化、操作和交換變得容易。因此，合適的增強現(xiàn)實軟件不僅是在公司層面產(chǎn)生優(yōu)勢的工具，而且還通過提供更好的 CAD 數(shù)據(jù)擴展處理來支持工程師的實際規(guī)劃工作。

尤其是在疫情期間，依靠遠程協(xié)作工具使員工能夠繼續(xù)從事重要的計劃和項目，這也是一個絕對優(yōu)勢。沒有風(fēng)險，甚至跨越很遠的地理距離。即使克服了當(dāng)前的病毒危機，這些優(yōu)勢也不會失去作用。從長遠來看，這將有助于進一步把數(shù)字化規(guī)劃的事物可以為更有效的協(xié)作和整個工程工作流程的優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

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原文標(biāo)題：虹科ARVR | 利用AR進行工廠規(guī)劃

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