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遼寧瑞德森機械設備有限公司撫順機械設備制造有限公司
工業VR/AR應用場景白皮書發布,信通院、亮風臺等聯合撰寫
http://www.pepeson.com 2019-12-06 16:24:52 經濟參考報
機械網】訊

近日,虛擬現實產業推薦會發布了《工業虛擬(增強)現實應用場景白皮書(2019)》,內容涵蓋VR/AR+工業的發展背景、產業分析和應用場景等多個方面。

白皮書由中國信息通信研究院、青島海爾工業智能研究院有限公司、中興通訊股份有限公司、美國參數技術公司、中國聯通網絡技術研究院、同濟大學、亮風臺信息科技有限公司等聯合撰寫。

在工業智能化升級的背景下,VR/AR已經成為重要的創新動力引擎之一,而工業也是當前VR/AR商業落地的重要方向。此次參與白皮書撰寫的企業單位中,海爾智研院牽頭成立國內首個虛擬現實技術工業應用聯合實驗室,以海爾互聯工廠為實踐基地,促進VR/AR等相關技術在家電以及制造業的規模化應用,目前已在多個智能互聯工廠落地。亮風臺是國內AR領域的頭部企業,也是海爾智研院的戰略合作伙伴,在工業領域開拓多種商業應用場景,為能源、汽車、家電、制造等企業提供AR技術與產品,此外,5G、3D軟件、傳感器等也是工業智能化實現的重要組成,參與的各企業單位,基于自身研發或應用積累,撰寫了此白皮書,內容若有疏漏,煩請不吝指正。

搜索關注亮風臺公眾號:亮風臺HiAR,并在后臺回復“工業AR應用場景白皮書”,可下載白皮書原文。

以下文章內容來源于白皮書,重點選取了其中AR的部分。

虛擬現實作為新一代人機交互平臺,聚焦身臨其境的沉浸體驗,強調用戶連接交互深度,對人類認識世界、改造世界的方式方法帶來重大變革。隨著技術和產業生態的持續發展,虛擬現實的概念不斷演進。業界對虛擬現實的研討不再拘泥于特定終端形態,而是強調關鍵技術、產業生態與應用落地的融合創新。

根據工信部的定義,虛擬(增強)現實(Virtual Reality,VR/Augmented Reality, AR)指借助近眼顯示、感知交互、渲染處理、網絡傳輸和內容制作等新一代信息通信技術,構建身臨其境與虛實融合沉浸體驗所涉及的產品和服務。從廣義來看,虛擬現實包含增強現實,狹義而言彼此獨立。本白皮書使用狹義界定,暨區分虛擬現實與增強現實,其中虛擬現實(VR)通過隔絕式音視頻內容帶來沉浸感體驗,增強現實(AR)強調虛擬信息與現實環境的“無縫”融合。

虛擬現實涉及多類技術領域,可劃分為五橫兩縱的技術架構。“五橫”是指近眼顯示、感知交互、網絡傳輸、渲染處理與內容制作,“兩縱”是指 VR 與 AR,兩者技術體系趨同,且技術實現難 度均高于手機等傳統智能終端,如手機等設備在芯片、屏幕等核心領域的性能過剩成為虛擬現實的性能門檻。

(虛擬現實技術架構)

(虛擬現實技術樹)

虛擬現實產業鏈條長,參與主體多,主要分為內容應用、終端器件、網絡平臺和內容生產。

(中國虛擬(增強)現實產業地圖)

工業+虛擬現實:潛力大、應用空間廣、發展迅速

工業+虛擬現實是指將虛擬現實應用于工業生產的需求分析、總體 設計、工藝優化、生產制造、測試實驗、使用維護等環節,實現工業產品設計-制造-測試-維護的智能化和一體化。

制造業智能化升級需求是工業和虛擬現實融合發展的根本驅動。虛擬現實技術體系逐步完善,推動工業+虛擬現實的快速發展。工業+虛擬現實的應用場景正在不斷演進,主要包括產品設計、運維巡檢、遠程協作、操作培訓和數字孿生等方面。

美、歐、日等工業發達國家都將虛擬現實技術作為未來市場競爭的關鍵手段,在工業領域已形成可集成軟件平臺和成熟硬件產品。我國也在積極推動虛擬現實技術在工業中的應用。

(國內外虛擬現實在制造業的應用情況)

隨著虛擬現實在垂直行業中的深化應用,工業虛擬現實的活躍度也日益提高。根據市場反饋和技術發展趨勢,預計在未來的2-5年內,虛擬現實的工業應用將進入快熟成長階段,市場上有效產品和解決方案的供給不斷豐富,覆蓋工業制造、管理、服務的全流程,成為智能制造發展的重要平臺和基礎支撐。

根據Greenlight測算,2019年全球AR/VR工業領域應用市場規模超4億美元,同比增長145%,其中AR工業應用市場規模超3億美元。預計2023年AR/VR工業領域市場規模將達到33.6億美元,其中AR市場28.5億美元。預計2018-2023年全球AR/VR工業領域應用市場規模將保持83.5%的高速復合年均增長率,AR占據主體地位且增速更為顯著。從工業類別來看,當前AR工業應用中制造、建筑、汽車、能源占比較為平均,各為18%左右。

(數據來源:Greenlight)

(數據來源:Greenlight)

(全球工業AR/VR市場構成(按類別劃分))

虛擬現實技術賦能工業價值鏈,特別是服務和制造環節。

(數據來源:PTC)

工業虛擬現實技術逐漸成熟,企業大規模使用進程將加快。

工業+虛擬現實應用:場景多樣,融入流程,提速落地

白皮書中例舉了工業虛擬現實技術應用的各大場景,涵蓋AR遠程協作、AR作業指導、AR專業技能訓練、AR產品展示與說明書、AR管理可視化、AR輔助設備點檢、AR倉庫管理、AR品質異常記錄等不同方面。

AR遠程協作支持一對一、一對多、多對多等各種場景,也可自由選擇接入通訊的終端設備類型(如手機、電腦、平板、AR眼鏡)。AR遠程交互,實現遠程音視頻連接、一鍵凍屏、多人通話、實時標注、文件傳輸、電子白板、全程記錄。

具體的應用場景可分為專家支持、作業監督和實景考察三大類場景。

(AR遠程交互案例)

國外新工廠的工人遇到設備調試、維修等技術難題,只需戴上AR眼鏡連線總部,遠在千里之外的技術人員就可以通過音視頻進行指導,并在上面做標記、標注、傳文件等操作,從而幫助工人實時解決技術難題。讓海外技術溝通問題迎刃而解,而且全程錄影記錄,最終可以形成技術問題案例庫。

AR作業指導主要解決在自動化智能化生產流程中依然需要的大量人工與日益增高的人力成本的矛盾。

(生產過程中的AR作業指導)

借助AR技術,可以將企業中熟練工人的既有知識經驗和技能固化下來,成為行動準則和模板,通過智能設備的環境感知和對象識別技術,將熟練工人的經驗和行為在新手眼前重現,讓新手可以依據視覺“誘導操作”完成任務,讓智力資產得以復用增值,填平經驗鴻溝。

利用基于AR技術指導系統,可以減少生產過程中操作人員查閱資料的時間,通過設計、工藝之間的數據互聯互通,形成產品設計、工藝設計和現場制造之間的數據閉環;給操作工人以實時指導和提示,檢查步驟的完整性,降低作業的風險,提高操作的效率,全程透明可視化管理,從而實現現場作業方式的變革。

AR操作指導提升了復雜流程中的作業效率,對提升經驗較淺或新員工的裝配準確率效果顯著,還將作業指導與培訓相融合,以直觀易理解的指導方式降低了培訓難度與成本。

(AR作業指導平臺)

在該應用中,作業人員佩戴AR終端,可以先了解核心部件的介紹與操作說明,隨后實時查看與操作設備、操作步驟同步的分解指導說明信息,嚴格按照流程逐步完成必須步驟,完成設備組裝。同時,作業過程同步記錄,方便回溯與管理。

AR產品展示與說明書具備所見即所得的獨特優勢,是通過手機或者智能眼鏡,結合圖像或物體識別技術,將產品的結構說明和使用說明等內容,通過虛實結合的方式直接顯示到產品的對應真實位置上的一種說明書類型。

(上海某汽車品牌的AR產品說明書)

上海某汽車品牌打造“汽車AR說明書”,將AR技術與電子說明書結合,輔助汽車的營銷銷售、售后運維等場景,并與AR云平臺、車聯網系統打通,提升客戶服務質量與效率,用戶可通過手機APP掃描汽車直觀查看各部件、按鍵的功能介紹、故障分析、處理意見等內容。

AR管理可視化則無需手持額外設備,實現智能眼鏡佩戴者對工廠、園區的設備、人員或物料的管理可視化。通過識別設備、人員、物料,以實現虛擬數據的顯示與疊加,將大體量數據轉變為易于被人接受、處理、記憶的信息輸入型"故事",讓關鍵、重點的信息在短時間內被用戶接收并直接顯示于眼前,并搭配智能眼鏡的特性,以虛實結合的方式,解決一系列痛點問題。具體的應用場景可分為生產管理、運維巡檢、體驗考察、人員安防、物流倉儲五大類場景。

此外,白皮書中還指出,不同應用場景的VR/AR解決方案部署流程大致相似,由場景匹配、硬件選擇、平臺選擇、網絡測試、系統測試、業務測試、反饋迭代構成。

當前,制造業智能化已經成為國家間搶占戰略制高點、國內產業轉型升級、經濟發展的重要引擎。作為助力工業4.0發展的技術支柱之一,虛擬現實被應用于工業生產的需求分析、總體設計、工藝優化、生產制造、測試實驗、使用維護等環節,實現工業產品設計-制造-測試-維護的智能化和一體化。預計在未來幾年內,虛擬現實/增強現實的工業應用將進入快熟成長階段,覆蓋工業制造、管理、服務的全流程,成為智能制造發展的重要平臺和基礎支撐。

關于亮風臺:


亮風臺擁有計算機視覺、深度學習、智能交互等人工智能核心技術,自主研發由AR云、AR通訊與協作平臺、AR終端組成的“云管端”一體化產品平臺HiARWorkspace,扎根垂直市場,構建AR工作空間。累計為近千家各領域企業與機構提供服務,重點行業top10企業覆蓋率60%~80%。現階段,亮風臺將智能制造作為重點布局的行業。合作客戶包括華為、移動、海爾、格力電氣、中國鐵塔、小米、百度、京東、騰訊、聯通、電信、中海通、菲尼克斯、施耐德等知名企業。此外,與運營商密切合作,實現“5G+AR”的商業化落地。

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