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VR助力优化生产线的4种场景

依靠3D模型来设计产品在制造行业中已经变得非常普遍。然而一旦涉及到工艺流程设计,事情就更加复杂。在制造生产流程中,VR使可视化或模拟装配过程、维护方案和质量控制成为可能,为制造业带来了许多益处。

现在就让我们看一下VR如何通过4种场景来改变制造工厂,并帮助工程师优化装配线的设计

1. 通过在VR中可视化产品来改善生产流程

2. 通过VR仿真和3D点云建立或重组生产线

3. 通过人体追踪和VR仿真优化工作站人机工程学

4. 通过VR协作让二级工厂参与流程定义

1.通过在VR中可视化产品来改善生产流程
如何规划一条以最低的成本实现最高的生产率,同时具备高质量水平的生产线? — 这是制造工程师在每面对许许多多挑战后一直提出的问题。

• 符合现行法规和标准
• 优化产品制造流程
• 改善人机界面
• 避免返工/遵守质量标准

工艺工程师的投入之一是产品本身。产品是否容易组装?不同零部件的可安装性如何?

令人头痛的是,这些问题通常在开发过程的一个较晚阶段(通常是在物理原型开始可用时)才被回答 — 想必大家都已经见过需要拆掉车门才能将车座放进去的汽车了。

VR技术可帮助检查项目在每个阶段的可制造性,以避免此类情况发生。产品一旦开始在CAD软件上进行设计,就能确保其制造生产。借助TechViz的“虚拟装配”功能,可以交互地移动CAD模型的任何零部件,查看碰撞并记录路径,以便之后重新加载并进一步研究。考虑到零部件之间的机械约束(轴向枢轴,线性平移...),用户可以验证安装和卸载任务。

2.通过VR仿真和3D点云设置或重组生产线
影响设置生产线任务的关键因素之一取决于其是否基于新方法 — 与生产线同时建造新设施,还是将其嵌入现有工厂中。

两种情况都有其自身的挑战,能够在项目的每个阶段在其环境中可视化未来生产线绝对是一个关键优势。VR仿真是您进行决策、解决问题的不二之选。通过将更改应用在流程上,它可以显示可以期望的性能更改。在制造环节中使用VR,您可在沉浸式环境中测试几种方案的可行性和实际性能,节省时间和成本。

由于当前的标准对新建筑是使用BIM模型,公司可依靠其“按设计视图”的3D数据。但是如果您依靠的是现有设施,则可能没有其3D模型。解决这一问题的其中一种方法是使用激光扫描技术或摄影测量法来获取建筑物的点云。

TechViz已经帮助他们的某客户(一级汽车制造商)建立了新车型的生产线。通常在该行业中,要组装模型的工厂已经运转了一段时间,并且没有数字样机。得益于TechViz的 “融合” 功能,无论在投入使用还是在操作过程中,都可以检查新设备是否对结构产生干扰。为了获得此结果,对工厂建筑物进行了扫描,并将点云图像扫描到Leica Cyclone上,然后覆盖了基于Siemens PLM工具设计的新设备的CAD模型。

3.通过人体追踪和VR仿真优化工作站人机工程学

从人机工程学的角度来看,VR的另一个制造应用正在迅速发展 —制造业工作站的设计。

即使使用3D模型,也很难计划人们如何移动以及人机如何交互。CAD软件可以生成人体模型,并且可以使它们随着点击而移动。通过追踪紧身衣的运动,您可得到更加逼真的模拟。然而,在CAD模型中可视化动作可能仍然不足以设想工作场所布局。

这就是VR仿真的用武之地。在现实条件下也可测试运动轨迹。

以下是TechViz软件如何帮助客户重新设计工作区的示例。您知道“生产停线” 标准吗?当员工注意到组装产品的缺陷时有责任拉扯一根绳子,该绳子会在问题解决之前停止生产线。

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客户注意到,“生产停线”的线在他们的装配线上的位置不理想。工人无法很好地抓住它,从而导致检测到的质检事件的延迟。TechViz使用了人体追踪服和软件,记录工人在CAD模型中的真实动作。还通过TechViz软件记录并更新了头部的动作和视角。

在这种特殊情况下,客户可以根据生产线上发生的事件的不同场景运行多个VR仿真。简而言之,无论是从员工的人机工程学还是从质量控制效率上来讲,VR可以帮助客户设计出更好的工作站。

4.借助VR协同参与二级工厂的流程定义
跨多个工厂的项目越来越普遍,并且已逐渐规范化。根据麦肯锡全球研究所的报告,到2030年,从事跨国项目的人数将达到35亿。项目规划是项目成功的关键因素。但是,生产设施和办事处遍及全球的跨国公司如何能在同一个项目上有效地开展工作?

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建立生产流程意味着许多挑战:没有相同布局和约束的生产设施(例:新建工厂与现有工厂)、劳动力的身体特征多样化(例:美国工人与中国工人) 以及针对使用的不同制造技术(例:激光焊接与传统焊接)。

传统方式来讲,是通过定义一个工厂(通常称为母工厂)的制造流程来解决这些问题。一旦在该工厂产能提升,流程稳定,就可以将其应用于二级工厂。

许多研究表明上市时间是项目获利的关键,越来越多的压力要求所有工厂尽可能同时启动。VR协同是使之成为可能的工具之一。通过VR协同,多个用户可以从不同的位置和不同的VR显示系统(HMD,3D显示屏,沉浸式 “CAVE” …)浏览同一3D模型。因此,二级工厂可以更早地参与从设计到制造的过程,进行解释并从字面上显示其特定的约束集。即使仍然需要改编,但改编的规模通常更小且更容易实现。

简而言之,VR协同对制造业的益处:

•  改善与利益相关者的沟通
•  减少产品发布之间的延迟
•  加速产能提升





文章来自 souvr  作者:frank