科技的不斷發展,虛擬現實技術成為數字化工業制造技術和生產流水線的重要應用環節,乾元坤和MES制造執行系統通過結合虛擬現實技術實現對工業產品的優化產品設計,通過虛擬裝配避免或減少物理模型的制作,縮短開發周期,降低成本。同時制造企業通過建設數字工廠,直觀地展示工廠、生產線、產品虛擬樣品以及整個生產過程,大大提高了企業的生產力。
針對復雜產品MES系統利用虛擬裝配,可以實現優化產品的設計,避免或減少物理模型的制作,縮短開發周期,降低成本。設計人員在產品原型實際加工之前就可以全方位地檢查零部件之間的裝配間隙和干涉,也可通過程序自動檢查裝配狀態。可以大大提高實際裝配成功率并降低零件制作返工率。
如何快速高效地將不同零件拼成一件完整產品,是流水線工人的最終目標。不過時至今日,面對大批量、持續增長的市場需求,似乎只是拼蠻力并不能提高流水線作業的效率,減少工人因壓力造成的錯誤和疏漏。近日,奧迪推出了一項“虛擬裝配線校檢”技術,利用3D投射和手勢控制,可以使流水線工人在三維虛擬空間內完成對實際產品裝配工作的預估和校準。
MES系統中應用虛擬設計技術可以快捷地建立產品的模型族,迅速實現產品的變型設計和系列化設計。采用虛擬現實系統全尺寸的產品內外部的三維立體影像能方便逼真地顯示在設計者眼前,減少制造生產中不必要的產前投入。
事實上,虛擬現實在軍事領域的應用要比其他領域早得多。早在上世紀80年代末,英國模擬技術公司plextek便為英國軍方開發了一套虛擬現實訓練系統,旨在培訓醫護人員應對緊急狀況。該系統使用了一套頭戴顯示器,用于顯示類似游戲中的戰爭場景,培訓人員要在該環境下處理傷員傷口等。
各個國家在傳統上都習慣于采用舉行實戰演習來訓練軍事人員和士兵,但是這種實戰演練,特別是大規模的軍事演習,將耗費大量資金和軍用物資,安全性差,而且還很難在實戰演習條件下改變狀態,來反復進行各種戰場態勢下的戰術和決策研究。近年來,隨著VR技術在軍事上的應用,使演習與訓練在概念和方法上有了一個飛躍。
工業上,往往伴隨是精細的加工和零部件裝配,一個細小的錯誤就可能導致產品結構的偏差和無法通過驗收,導致返工等巨大損失。MES通過虛擬培訓,使生產線員工能夠提前收悉生產裝配流程,避免錯誤,提高工作效率,減少企業承受經濟損失的風險;同時也可以通過虛擬培訓,實現對不良品的追溯問題處理,實現企業制造的精益生產。
虛擬維修是虛擬技術近年來的一個重要研究方向,目的是通過采用計算機仿真和虛擬現實技術在計算機上真實展現裝備的維修過程,增強裝備壽命周期,各階段關于維修的各種決策能力,包括維修性設計分析、維修性演示驗證、維修過程核查、維修訓練實施等。
那么在虛擬現實和MES系統相結合后,這項技術會發展到什么程度。我們經常會遇到一些令我們分身乏術,被時間趕著的事情。總會遇到一些個人無法解決的問題。比如遠在外太空的空間站、哈勃望遠鏡出現故障,地面的人看不到摸不著怎么辦?工廠高級智能設備出現問題,需要專業工程師才能解決,而工程師遠在國外,怎么解決問題?這就可以通過MES系統遠程管控自動化智能設備,實現設備的維修和保養。
當然,虛擬現實技術的發展成熟還需要一定的時間,但是MES系統結合虛擬現實技術,通過簡化企業生產制造中出現的問題,精益生產,優化企業的制造生產流程,實現企業生產的最大化。
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