AR 技術(shù)在發(fā)動機(jī)行業(yè)的應(yīng)用研究

崔佩羽，譚磊，白克勤，姚學(xué)慶，王莉君，朱鑫

（濰柴動力股份有限公司，山東 濰坊 261061）

1 引言

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)近年在汽車工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展迅猛，廣泛應(yīng)用在汽車工業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)等環(huán)節(jié)，可用于汽車工業(yè)設(shè)計(jì)虛擬仿真，生產(chǎn)線的數(shù)字孿生技術(shù)，汽車營銷選購的輔助展示，復(fù)雜機(jī)構(gòu)或者電路故障的 AR 輔助維修指導(dǎo)。借助 AR技術(shù)在汽車行業(yè)的有效應(yīng)用，可以將其引至發(fā)動機(jī)行業(yè)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行拓展和應(yīng)用。

2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)

增強(qiáng)顯示技術(shù)（Augmented Reality）最早于 1990年提出，是在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)，是一種將虛擬信息與真實(shí)場景巧妙融合的技術(shù)，廣泛運(yùn)用了多媒體、智能交互、三維建模、實(shí)時(shí)跟蹤及注冊、傳感等技術(shù)手段，將計(jì)算機(jī)生成的文字、圖像、音樂、視頻等虛擬信息模擬仿真后，應(yīng)用到真實(shí)場景中，2種信息互為補(bǔ)充，真實(shí)環(huán)境和虛擬圖像重疊后，能夠在統(tǒng)一的畫面及空間中同時(shí)展示，實(shí)現(xiàn)對真實(shí)空間的情景增強(qiáng)[1]。

3 AR技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用

AR 技術(shù)具有虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時(shí)交互，可以在三維尺度空間中增添定位虛擬物體等特點(diǎn)，經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于教育、培訓(xùn)、醫(yī)療、汽車、交通、影視、娛樂等多個領(lǐng)域，在汽車行業(yè)，諸多汽車廠商開始借助 AR 技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)制造、設(shè)計(jì)仿真、產(chǎn)線數(shù)字孿生、汽車營銷、售后服務(wù)等方面進(jìn)行研究和應(yīng)用[2]。

3.1 AR技術(shù)在汽車營銷中的應(yīng)用

VR 技術(shù)在汽車營銷展示中的應(yīng)用由來已久。通過 AR 技術(shù)可以將汽車產(chǎn)品介紹場景可以安裝在平板和手機(jī)上，同樣可以進(jìn)行車型的各類展示，在近幾年的車展上，通過 AR 技術(shù)進(jìn)行展示已經(jīng)逐漸盛行，不僅支持通過移動端進(jìn)行平面識別展示，還可以對展會現(xiàn)場展示車輛實(shí)物識別，在展出車輛上進(jìn)行互動展示。

3.2 AR技術(shù)在汽車行駛輔助的應(yīng)用

為方便汽車行駛過程中駕駛員觀察路面和車輛的復(fù)雜情況，提示導(dǎo)航、行駛速度、限速提示等行駛信息，汽車廠商推出的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)抬頭顯示器（AR-HUD），可以把重要信息映射到前擋風(fēng)玻璃上，讓駕駛員無須低頭就能看清行駛信息，提升汽車運(yùn)行安全性。英國公司 Blippar 發(fā)布的導(dǎo)航應(yīng)用—— AR city，可幫助用戶導(dǎo)航300多個城市，顯示城市中街道名字、建筑物名稱和風(fēng)景名勝等信息，為 AR 汽車導(dǎo)航探索出了豐富的應(yīng)用想象。

3.3 AR技術(shù)在汽車售后服務(wù)的應(yīng)用

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，汽車所涉及的技術(shù)領(lǐng)域越來越多，在售后維修中，技術(shù)人員需要翻看大量的技術(shù)資料，需要較多的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)儲備，維修效率高，維修成功率低，但是借用 AR技術(shù)可以通過豐富的識別和展示內(nèi)容，生動直觀地對維修知識進(jìn)行展示，或者直接可以進(jìn)行引導(dǎo)式維修指導(dǎo)，降低維修難度[3]。寶馬公司推出的一款專用汽車維修 AR 眼鏡，維修工人可以戴著眼鏡對車輛進(jìn)行故障診斷并給出維修建議，根據(jù)指導(dǎo)一步步進(jìn)行故障排除，對每一步驟進(jìn)行工具提示，維修動作3D 動畫展示和語音提示，引領(lǐng)了汽車維修行業(yè)的新風(fēng)尚。

4 AR技術(shù)在發(fā)動機(jī)行業(yè)的應(yīng)用研究

AR 技術(shù)在汽車行業(yè)持續(xù)發(fā)展，在商用車領(lǐng)域近年也取得了突破，在 2019年，濰柴集團(tuán)在上海法蘭克福汽配展上推出AR 發(fā)動機(jī)展區(qū)；2020年年初，一汽解放、三一重工等企業(yè)在微信端上線 VR 看車功能，開啟了 AR 技術(shù)在商用車領(lǐng)域應(yīng)用的新篇章。同樣借鑒于 AR 技術(shù)在汽車工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，在發(fā)動機(jī)行業(yè)具有很強(qiáng)的應(yīng)用潛力。

4.1 AR技術(shù)在售前的應(yīng)用

發(fā)動機(jī)不同于整車行業(yè)，面對的客戶并非終端消費(fèi)者，主要為主機(jī)配套廠家和專業(yè)技術(shù)人員，其表現(xiàn)形式和展示內(nèi)容相比于終端產(chǎn)品更具專業(yè)性。通過 AR 技術(shù)可以把發(fā)動機(jī)的外形尺寸、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)、材質(zhì)、部分內(nèi)部構(gòu)造和技術(shù)原理、工作過程、產(chǎn)品性能等，通過三維的形式呈現(xiàn)出來，同主機(jī)廠家技術(shù)人員尤其是海外主機(jī)配套廠家人員進(jìn)行技術(shù)對接，避免由于語言文字等其他因素造成的干擾和溝通偏差，提高技術(shù)對接效率。對于展會推介環(huán)節(jié)，可以減少現(xiàn)場設(shè)備的轉(zhuǎn)運(yùn)、布展等成本的付出，但卻可以全面展示產(chǎn)品系列，加強(qiáng)客戶對產(chǎn)品的了解[4]。

4.2 AR技術(shù)在培訓(xùn)中的應(yīng)用

大型發(fā)動機(jī)行業(yè)，配套行業(yè)廣泛，產(chǎn)品線廠，造成產(chǎn)品型號類型多，且隨著排放法規(guī)升級迅速，新產(chǎn)品，新技術(shù)更新?lián)Q代加快，技術(shù)含量越來越高，但是服務(wù)渠道人員目前技術(shù)水平還處于較低水平。傳統(tǒng)的技術(shù)培訓(xùn)方案，往往是集中地點(diǎn)對維修技師進(jìn)行培訓(xùn)，主要以視頻文字資料形式為主，實(shí)際操作受場地設(shè)備限制，并不能大規(guī)模開展。通過引進(jìn) AR 技術(shù)可以建立虛擬裝配培訓(xùn)課程，不限于場地，可以隨時(shí)隨地培訓(xùn)，可以任意反復(fù)操作，可以增加線上評測機(jī)制，進(jìn)行考核打分，由于AR 技術(shù)展現(xiàn)的直觀性，互動性，可以顯著培訓(xùn)效果，縮短集中培訓(xùn)時(shí)間，在服務(wù)渠道培訓(xùn)方便有顯著優(yōu)勢。

4.3 AR技術(shù)在服務(wù)維修應(yīng)用

隨著 5G、物聯(lián)網(wǎng)、AR 眼鏡硬件等關(guān)鍵技術(shù)的快速發(fā)展，通過 AR 智能眼鏡，同發(fā)動機(jī)設(shè)備建立數(shù)據(jù)通信，讀取設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，同后方專家座席建立通訊，同云端故障引導(dǎo)數(shù)據(jù)庫聯(lián)通，共同輔助現(xiàn)場維修人員快速定位問題。根據(jù)故障進(jìn)行引導(dǎo)，標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化作業(yè)完成維修任務(wù)變成一種可行方案，甚至可以指導(dǎo)設(shè)備用戶進(jìn)行簡單故障排除，提高設(shè)備的出勤率。以上描述的場景，事實(shí)上已經(jīng)有廠家在進(jìn)行項(xiàng)目的開展和研究。

5 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G、人機(jī)交互、AR/VR 等新技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，對各類生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、制造、服務(wù)、銷售過程都產(chǎn)生了巨大影響，對傳統(tǒng)的部分方式方法提出了巨大沖擊和挑戰(zhàn)，可以預(yù)見，未來越來越多的新科技會運(yùn)用到發(fā)動機(jī)產(chǎn)品的方方面面，這將為發(fā)動機(jī)企業(yè)提升品牌形象，提升產(chǎn)品質(zhì)量，為配套廠家和終端客戶提供更好、更便捷的服務(wù)，最終為整個產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)造更大的價(jià)值。