淺談虛擬現(xiàn)實技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

王威

摘要：隨著科技發(fā)展速度的持續(xù)加快，我國的智能建造行業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展，進而逐步朝向數(shù)字化、仿真化以及信息化的方向所前進。為此，本篇文章主要分析的是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用措施，其中包括模擬駕駛、航空發(fā)動機裝配、車輛虛擬維修以及技術(shù)培訓(xùn)教育等等，以期能夠?qū)ο嚓P(guān)從業(yè)者提供一些有價值的參考意見。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù);智能制造;信息技術(shù)

一、前言

截至目前為止，人類社會已經(jīng)正式進入到了信息化與智能化的時代中。各個行業(yè)都在面臨著愈發(fā)嚴(yán)峻的競爭環(huán)境。而現(xiàn)代制造企業(yè)如果想要獲得更多的市場份額，在激烈的競爭環(huán)境中脫穎而出，則要審視以往的技術(shù)水平與生產(chǎn)經(jīng)驗。根據(jù)客戶的多元化需求來為其提供相應(yīng)的服務(wù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時加快上市速度。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，智能制造企業(yè)的經(jīng)營和管理能力也有了明顯提高，可以對市場內(nèi)的需求變化做出更加快速且精準(zhǔn)地反應(yīng)。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點

虛擬現(xiàn)實技術(shù)所指的即為VR技術(shù)，在我們當(dāng)前的日常生活中，VR技術(shù)的出現(xiàn)頻率越來越高，例如深受大眾喜愛的VR游戲和VR體驗館等等。VR技術(shù)本身是一門綜合性的現(xiàn)代技術(shù)手段，其中包括多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)以及圖片處理技術(shù)等等。VR技術(shù)的最大優(yōu)勢是可以為用戶打造出沉浸式的虛擬環(huán)境，并且在虛擬世界中滿足用戶的操控與觀看需求。

（一）實時性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的最大優(yōu)勢是可以在產(chǎn)品與用戶之間建立起暢通無阻的溝通關(guān)系，以此來達成深入交互的目的。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高用戶對產(chǎn)品的信賴度，同時也能夠幫助生產(chǎn)商在第一時間搜集、整理并分析用戶所提交的反饋建議，從這些建議入手來對產(chǎn)品的設(shè)計與生產(chǎn)方案做出調(diào)整。

（二）感知性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的廣泛應(yīng)用能夠全方位滿足用戶的多元化感知需求，從而將產(chǎn)品本身的特點、優(yōu)勢以及使用功能展示出來。虛擬現(xiàn)實技術(shù)所具備的感知性特點，一方面能夠為設(shè)計人員帶來更多的靈感，另一方面還可以逐步完善機械產(chǎn)品的使用功能，進一步擴大受眾群體范圍，提高銷量。

（三）交互性

通過將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)代化的智能建造行業(yè)中，可以進一步實現(xiàn)機械產(chǎn)品與用戶之間的及時交流。使得廣大用戶可以通過更加自然且愉快的方式來獲取虛擬世界中的諸多信息，同時還可以采用不同的方式，面向虛擬對象下達指令。

（四）沉浸性

沉浸性是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的另一大特點。簡單一些解釋，沉浸式特點所指的是用戶在虛擬世界中所產(chǎn)生的真實情感。而隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展，可以為廣大用戶打造出更加真實的虛擬環(huán)境，并全面滿足用戶的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等感官需求。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用措施

（一）模擬駕駛

現(xiàn)如今，各個行業(yè)中所應(yīng)用到的大型機械設(shè)備不僅價格昂貴，而且還需要配備專業(yè)人員來進行操作，因此會大幅度增加企業(yè)的運行成本。如果在操作環(huán)節(jié)中出現(xiàn)不當(dāng)行為，將會持續(xù)提高出現(xiàn)安全風(fēng)險的可能性。在這一前提下，虛擬現(xiàn)實技術(shù)就可以被應(yīng)用到汽車模擬駕駛器的開發(fā)工作中，通過構(gòu)建出真實的虛擬駕車場景，可以根據(jù)不同的駕駛要求來做出相應(yīng)的貼合反應(yīng)，從根本上減少因人為操作失誤而引發(fā)的安全隱患。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的輔助下，企業(yè)的經(jīng)營成本更低，能夠更加順利地實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

（二）航空發(fā)動機裝配

在傳統(tǒng)模式下的航空發(fā)動機裝配工作中，各項操作流程都需要應(yīng)用到大量的人力資源。發(fā)動機系統(tǒng)所需要應(yīng)用到的零件類型較多，因此對于技術(shù)人員的專業(yè)水平與工作經(jīng)驗提出了更高的要求。在這一情況下，很多企業(yè)都面臨著優(yōu)秀人力資源短缺的情況，使得航空發(fā)動機的裝配成本居高不下，并且很難在規(guī)定的生產(chǎn)周期內(nèi)順利完成裝配任務(wù)。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用則可以很好地很好地解決這一問題，通過對發(fā)動機三維模型展開提前的虛擬裝配，可以大幅度降低人工操作所造成的裝配失誤率，有效緩解企業(yè)的經(jīng)營壓力。此外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用還能夠為現(xiàn)有員工提供個人專業(yè)水平的機會，有更多的時間來參與到裝配訓(xùn)練中，提高裝配熟練度。

（三）車輛虛擬維修

在傳統(tǒng)模式下的車輛維修工作中，維修人員會將絕大多數(shù)的技術(shù)重心都放到尋找和排查故障中，在鎖定故障類型之后，會針對故障成因來拆卸相關(guān)零件。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，可以營造出功能更加完善的維修環(huán)境，其中包括故障分析、零部件拆解、部件維修以及部件重組等等。在整個維修過程中，各個車輛維修環(huán)節(jié)與數(shù)據(jù)管理工作可以同步開展，并精準(zhǔn)打造出人機交互版塊。通過對樣機進行模擬維修，將車輛維修過程中可能出現(xiàn)的故障問題進行自動化生成，有效減少不必要的維修環(huán)節(jié)，提高工作效率。

（四）生產(chǎn)培訓(xùn)

在智能制造行業(yè)中，技術(shù)人員需要掌握不同類型機械設(shè)備的操作方法，同時還要保證各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的高效率開展。而通過將虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用到生產(chǎn)培訓(xùn)活動中，可以為廣大技術(shù)和操作工人打造出真實的虛擬訓(xùn)練環(huán)境，操作工人則可以全面掌握機械設(shè)備的操作流程與操作方式，并進一步了解不同場景下機械設(shè)備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障問題所在并予以解決。

尤其是對于那些高危制造行業(yè)而言，會應(yīng)用到大量的大型機械設(shè)備。但由于大型機械設(shè)備不僅購置價格和租賃價格較高，而且對于操作工人的專業(yè)技術(shù)水平也提出了更高的要求。如果存在危險操作，不僅會威脅到操作人員的生命安全，同時也會增加機械設(shè)備出現(xiàn)故障的可能性。而在傳統(tǒng)的智能制造行業(yè)中，絕大多數(shù)的培訓(xùn)和教育活動都是在真實的設(shè)備上完成，有著更高的危險性和培訓(xùn)成本。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用則可以很好地解決上述問題，企業(yè)利用此項技術(shù)來為操作人員創(chuàng)設(shè)出真實的仿真操作環(huán)境，并且對操作人員的各項行為予以及時響應(yīng)，在虛擬環(huán)境中面向操作工人展開在線指導(dǎo)。由于整個訓(xùn)練過程都是在真實的操作環(huán)境中完成的，不僅可以大幅度降低機械設(shè)備的租賃、生產(chǎn)以及養(yǎng)護管理費用。同時還能夠杜絕高度危險，有效降低培訓(xùn)成本，保證培訓(xùn)效果。

四、結(jié)束語

綜上所述，在上文中已經(jīng)對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用特點和應(yīng)用渠道進行了介紹。不難看出，由于此項技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，因此在日后勢必成為智能制造行業(yè)中不可或缺的一部分。為了能夠推動我國智能制造行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，在日后還需要對虛擬現(xiàn)實技術(shù)投入更大的研究力度，分別從使用功能、技術(shù)水平以及軟硬件等角度入手來加強突破。

參考文獻

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