隨著低空經(jīng)濟(jì)被納入國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，電動(dòng)垂直起降飛行器（eVTOL）正加速?gòu)母拍钭呦颥F(xiàn)實(shí)。它被廣泛應(yīng)用于城市通勤、醫(yī)療急救、物流運(yùn)輸?shù)葓?chǎng)景，被寄予緩解城市擁堵、提升出行效率的厚望。

一、eVTOL：讓未來出行飛躍天際

eVTOL是一種以電力驅(qū)動(dòng)、具備垂直起降能力的飛行器，融合了航空航天、汽車工程、電氣化與智能控制等多領(lǐng)域技術(shù)。面對(duì)系統(tǒng)高度集成、高安全性要求與快速迭代的市場(chǎng)節(jié)奏，傳統(tǒng)開發(fā)模式已難以滿足其需求。

研發(fā)eVTOL面臨諸多挑戰(zhàn)：

?系統(tǒng)復(fù)雜度高：涵蓋飛控、電驅(qū)、結(jié)構(gòu)、氣動(dòng)、能源管理等多個(gè)子系統(tǒng)；

?試驗(yàn)成本高昂：物理樣機(jī)制造周期長(zhǎng)、費(fèi)用高，限制了快速驗(yàn)證與優(yōu)化；

?開發(fā)節(jié)奏緊湊：市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，產(chǎn)品需快速迭代；

?協(xié)同難度大：涉及設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、運(yùn)維等多團(tuán)隊(duì)、多學(xué)科協(xié)作；

?安全標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛：飛行器在設(shè)計(jì)階段需充分驗(yàn)證其安全性、可維護(hù)性與可操作性。

在這樣的背景下，如何在保障安全與性能的前提下，加快產(chǎn)品迭代、提升協(xié)同效率，成為企業(yè)制勝的關(guān)鍵。

二、IC.IDO：工業(yè)元宇宙先鋒與制造業(yè)升級(jí)的強(qiáng)大引擎

IC.IDO是一款面向工業(yè)領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實(shí)工程軟件，專注于產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證、拆裝可行性分析、人因工程評(píng)估等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它通過1:1沉浸式虛擬樣機(jī)、實(shí)時(shí)物理仿真、多角色協(xié)同等功能，幫助企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)早期就發(fā)現(xiàn)問題、優(yōu)化設(shè)計(jì)、提升效率。

核心優(yōu)勢(shì)包括：

沉浸式虛擬樣機(jī)：

真實(shí)還原產(chǎn)品外觀、結(jié)構(gòu)與物理行為，設(shè)計(jì)人員可“走進(jìn)”產(chǎn)品內(nèi)部，直觀參與設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。

實(shí)時(shí)仿真分析：

內(nèi)置多種專業(yè)求解器，支持靜動(dòng)態(tài)干涉、碰撞檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)鏈仿真、吸附裝配、人機(jī)工效分析等。

多學(xué)科協(xié)同平臺(tái)：

打破地域與部門壁壘，實(shí)現(xiàn)全球化協(xié)作。打通設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)、營(yíng)銷、等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)異地實(shí)時(shí)協(xié)作與驗(yàn)證。

以人為本的驗(yàn)證：

模擬裝配與維修操作，評(píng)估人機(jī)交互、安全性與可達(dá)性，優(yōu)化工藝與工位布局。

高性能計(jì)算與渲染：

采用多線程和先進(jìn)渲染與光追技術(shù)，支持復(fù)雜模型的高效仿真與逼真視覺呈現(xiàn)。

三、IC.IDO如何賦能eVTOL全生命周期？

IC.IDO貫穿eVTOL從設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)到培訓(xùn)與市場(chǎng)展示的全生命周期，助力企業(yè)在每一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)做出更快、更準(zhǔn)的決策。

1沉浸式設(shè)計(jì)驗(yàn)證：讓“看得見”的問題提前暴露

通過1:1虛擬樣機(jī)，設(shè)計(jì)人員可直觀感知飛行器內(nèi)部空間布局、部件安裝與操作界面等細(xì)節(jié)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以在CAD圖紙之外“親身體驗(yàn)”產(chǎn)品，極大提升設(shè)計(jì)決策的準(zhǔn)確性與效率。

?真實(shí)的物理屬性，檢測(cè)裝配或維護(hù)過程中的干涉與碰撞；

?多剛體運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)物理仿真，可模擬物體在運(yùn)動(dòng)中的力學(xué)行為；

?關(guān)鍵零部件可裝配性分析、可維護(hù)性分析、裝配路徑優(yōu)化；

?驗(yàn)證彈性管線布置路徑、折彎半徑、長(zhǎng)度調(diào)整、線束插頭空間需求及振動(dòng)幅度；

?密封條、裝飾板等彈性件在裝配過程中的變形、回彈、干涉及障礙物分析；

?基于人體模型（RAMSIS）評(píng)估操作者可達(dá)性、可視性與舒適性；

?優(yōu)化座艙空間、儀表布局與乘客體驗(yàn)，提升整體設(shè)計(jì)合理性。

2工藝設(shè)計(jì)與制造仿真：在虛擬世界中預(yù)演現(xiàn)實(shí)流程

IC.IDO支持在設(shè)計(jì)階段即開展裝配與制造流程仿真，幫助企業(yè)提前識(shí)別制造難點(diǎn)，優(yōu)化工藝路徑，避免返工與資源浪費(fèi)，提升制造效率與質(zhì)量。

?驗(yàn)證剛性部件、彈性管線、彈性薄件的裝配工藝順序、裝配路徑及裝配難易程度；

?分析裝配作業(yè)人員的可達(dá)性、可視性、舒適性及操作空間；

?分析作業(yè)人員移動(dòng)軌跡，統(tǒng)計(jì)工序耗時(shí)，優(yōu)化節(jié)拍與工位布局；

?驗(yàn)證工具、夾具、吊裝等設(shè)備的可行性與布置合理性。

3可維護(hù)性評(píng)估：提升可維護(hù)性與后期服務(wù)效率

eVTOL的可維護(hù)性直接影響其運(yùn)營(yíng)效率與生命周期成本。IC.IDO可在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)或工藝制造階段就可以進(jìn)行維護(hù)流程評(píng)估。

?驗(yàn)證關(guān)鍵部件的拆裝路徑與操作空間；

?分析維護(hù)工具的使用可行性與干涉情況；

?模擬維護(hù)人員的操作流程與耗時(shí)分析；

?制作并優(yōu)化三維維護(hù)手冊(cè)與培訓(xùn)內(nèi)容。

4跨團(tuán)隊(duì)協(xié)同：打破地域與系統(tǒng)壁壘

eVTOL項(xiàng)目通常涉及多個(gè)部門、供應(yīng)商甚至跨國(guó)團(tuán)隊(duì)。IC.IDO提供多角色、異地協(xié)同的虛擬評(píng)審平臺(tái)：

?多人同時(shí)進(jìn)入同一虛擬環(huán)境，實(shí)時(shí)協(xié)同操作、標(biāo)注、討論及決策；

?支持連接多個(gè)VR虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)3D模型的同步可視化與交互；

?打通設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)、營(yíng)銷等環(huán)節(jié)，提升溝通效率與決策速度。

5人機(jī)工效優(yōu)化：打造更安全舒適的飛行體驗(yàn)

利用人體模型，IC.IDO可模擬不同體型下的駕駛與乘坐體驗(yàn)，確保產(chǎn)品符合人體工程學(xué)標(biāo)準(zhǔn)：

?驗(yàn)證駕駛員和乘客的不同體型和身高下的可視范圍、操作可達(dá)性與舒適性；

?分析乘客上下機(jī)路徑與逃生通道；

?優(yōu)化座椅布局、艙門位置與控制界面設(shè)計(jì)，提升人機(jī)交互體驗(yàn)。

6虛擬培訓(xùn)：提升操作熟練度與安全性

IC.IDO為裝配、維護(hù)與飛行操作提供沉浸式培訓(xùn)環(huán)境：

?通過虛擬仿真實(shí)時(shí)演練，提前培訓(xùn)裝配與維護(hù)人員，提升操作熟練度與安全性；

?通過錄制的動(dòng)畫展示裝配或維修過程，指導(dǎo)后期操作人員準(zhǔn)確執(zhí)行任務(wù)；

?在虛擬環(huán)境中進(jìn)行飛行員操作流程演練，包括起飛、巡航、降落等關(guān)鍵步驟。

7市場(chǎng)展示與客戶體驗(yàn)：提前交付未來飛行

在eVTOL尚未量產(chǎn)的階段，IC.IDO為企業(yè)提供了一個(gè)“提前交付體驗(yàn)”的窗口，助力市場(chǎng)拓展與商業(yè)落地。

?結(jié)合Vulkan、OptiX 7、MDL等技術(shù)高保真渲染，打造逼真視覺體驗(yàn)；

?提供沉浸式體驗(yàn)，進(jìn)行投資人路演、市場(chǎng)推廣及讓客戶“親身體驗(yàn)”未來飛行等場(chǎng)景。

四、結(jié)語：虛擬現(xiàn)實(shí)助力eVTOL駛向未來

eVTOL正引領(lǐng)城市交通邁向空中，而IC.IDO則為這場(chǎng)變革提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)字化支撐。從設(shè)計(jì)驗(yàn)證到工藝仿真，從維護(hù)性評(píng)估到人機(jī)工效優(yōu)化，再到虛擬培訓(xùn)與市場(chǎng)展示，IC.IDO讓復(fù)雜工程變得可視、可控、可協(xié)同。

未來已來，借助虛擬現(xiàn)實(shí)的力量，eVTOL將以更快的速度、更高的效率、更安全的姿態(tài)，駛向觸手可及的空中出行新時(shí)代。

作者簡(jiǎn)介

路兵，Keysight集團(tuán)IC.IDO中國(guó)區(qū)技術(shù)專家，車輛工程碩士學(xué)位。擁有產(chǎn)品研發(fā)、工藝制造及售后維保等多個(gè)環(huán)節(jié)的豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，深刻理解制造業(yè)全生命周期流程。目前專注于 IC.IDO 虛擬現(xiàn)實(shí)解決方案在中國(guó)市場(chǎng)的應(yīng)用與推廣，致力于為客戶提供高效、專業(yè)的技術(shù)支持，推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在制造業(yè)中的深度融合與創(chuàng)新發(fā)展。