工业AR如何走出落地困境?

增强现实(AR)基于传感器和机器学习技术,对外部环境及物体进行扫描及信息探测学习,并且在现实环境叠加情景信息,满足用户所需。这种增强现实可以通过多种方式帮助用户,使他们能够更好地与当前环境互动,并以此做出决策和行动。不同于虚拟现实技术(VR),AR会感知到现实世界并与现实世界进行交互。这意味着在AR会“增强”对于现实世界的视角,于数字和现实世界之间搭建桥梁,大大丰富了人对现实世界信息的获取、处理和

增强现实(AR)基于传感器和机器学习技术,对外部环境及物体进行扫描及信息探测学习,并且在现实环境叠加情景信息,满足用户所需。这种增强现实可以通过多种方式帮助用户,使他们能够更好地与当前环境互动,并以此做出决策和行动。


不同于虚拟现实技术(VR),AR会感知到现实世界并与现实世界进行交互。这意味着在AR会“增强”对于现实世界的视角,于数字和现实世界之间搭建桥梁,大大丰富了人对现实世界信息的获取、处理和交互的能力。
以前,许多AR应用都处于消费领域,例如曾在一夜之间席卷全球,风靡世界的精灵宝可梦AR游戏。如今,AR技术正在越来越多地应用于工业环境中,例如,设计、装配和培训等典型应用场景。


在VR Intelligence整理的 2020 XR Industry Insight 报告中就指出,接受调查的AR公司中有65% 表示他们致力于工业应用,而只有37%致力于消费产品和软件。由此可见,AR在工业领域的应用已被广为看好。



工业技术如何变革制造业



AR技术可实现对工业产品的优化产品设计,通过虚拟装配避免或减少实体模型的制作,缩短开发周期,降低成本。同时通过建设数字工厂,直观地展示工厂、生产线、产品虚拟样品以及整个生产过程。

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  • 工业设计,通过将AR技术集成到设计开发阶段,可以避免传统设计方法引起的繁琐,增强与客户的互动,使得产品设计更加符合客户需求。
  • 装配制造,通过AR技术,工程师可以直观了解装配设备的内部结构信息以及某个部件的3D图形,并对其进行操作调整,从而实现准确快速的装配生产。还可以将安装指导手册和质量要求显示在AR眼镜上,从而量缩短工程师的装配培训时间。
  • 质量检验,借助AR技术,可以为质量控制提供交互式平台,从而实时查看显示的产品尺寸精度、公差和表面光洁度等详细信息,方便质检人员轻松执行复杂任务,提升产品质量检验的效果。
  • 设备维修,借助AR技术辅助维护和维修工作,工程师可以在智能手机、平板电脑甚至AR眼镜上查看设备的运行状态,通过交互式可视化操作,完成相应的维修工作。
  • 员工培训,相较于传统培训或者监督式的培训方法,AR技术可以使培训方式更加具有互动性,实现远程培训,还可以确保培训期间员工的人身安全。



工业应用纷纷落地



近年来,AR技术频频在工业领域开花结果。根据场景的差异而有着不同的要求。有的追求效率,有的追求安全,也有为了降低成本。针对工业领域中不同应用场景都有相应的应用。
例如,DHL 利用 Google Glass 来提升仓库拣货的准确性、生产力和效率。经过 2015 年的成功试点应用,如今AR 眼镜已经成为 DHL 全球仓库作业的标配,将生产力平均提高了 15%。蒂森克虏伯利用微软 HoloLens 的 AR 功能来为现场技术人员提供电梯维修流程指导。技术人员还可以利用前置摄像头与远程技术专家进行视频通话。


使用AR技术,用户甚至不需要头戴式视图器,通过智能手机和平板电脑进行部署。毕竟头戴式视图器价格还是非常昂贵,但大多数人都拥有移动设备



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根据油管上的一段视频显示,俄罗斯苏-57战机的生产线上,工人们使用AR技术来协助组装飞机。在这个场景中,AR利用附着在苏-57各个主要组件上的二维码来工作的,技术人员扫描这些二维码,调用相应的AR算法,将各种子组件和部件的数字生成图像叠加起来,向工人展示不同部件的去向。


不过看了一圈下来,小编也发现,目前VR更多的还是适用于设计、培训、展示类业务场景。例如我们在参加展会的时候,经常能看到一些企业用AR技术展示某设备的内部构造。除此之外,对于诸如煤矿、电力、石化等行业有硬需求,但是对于企业利润较低,对新技术投入比较谨慎的企业来说,这项技术的推广还有待提高。所以VR在工业领域内的落地面临着业务需求和商业模式的问题,市场仍需要进一步推广。



这么好用的AR技术,落地困境是什么?



AR在未来的制造运营中能够发挥至关重要的作用,但其采用速度与使用它的产品和流程的复杂性成正比。
AR的关键是如何通过在虚拟环境里重构现实世界的物体已实现“现实-虚拟”交互,也就是说需要使用真实世界的数据来构建。虽然我们也发现很多公司都在使用AR和VR ,但是在许多情况下,它仅仅只是一个新技术的尝试,如果要大规模的商业化落地,还差太多。
谈及AR落地不够普及,很多用户都会觉得是因为AR眼镜等一类设备的原因,例如重量不轻、续航不久、运算不快,造成AR在工业领域内不能大面积落地的原因。但上文的案例,从另一个角度来看,也表明了AR技术的应用不是一定要选择眼镜或者各类头戴设备。
在与某AR解决方案供应商交流中,对方也表示很多工业企业在在常规运营中仍然难以使用增强现实技术,除去眼镜等硬件设备体验感不好等原因,更主要的原因是许多增强现实系统的准备工作复杂而费力。
该供应商表示:传统的数据或模型资源并不能直接应用于AR 场景,如果需要对客户设备进行全方位建模并细化信息,工作量非常大。而工业企业往往又缺乏拥有专业3D模型制作编辑的工作人员,因此无论是 AR 模型的制作还是编辑调整都十分困难。
AR技术在与制造业整合过程中会碰到很多的模型,需要处理各种CAD文件,这与传统在游戏界的模型、格式、知识转换都不一样。同时,那些复杂的设备模型需要准确和高度详细的数据描述。一些复杂的AR应用还需挖掘来自企业业务系统或外部数据源的数据流,并将其整合到内容中。
但我们都知道工业中很多设备都是有知识产权的,设备模型不能随便对外,其次是相关数据。在制造业中采用AR的限制因素不仅与可视化技术等因素有关,同时还受到了数据的限制。数据的可视化是数字化运维管理的前提,然而传统的三维模型、图纸以及工艺文档等多元异构历史数据并不能直接用于 AR 可视化应用。
针对于当下这种应用困境,小编注意到已经有国内外企业出具了相关解决办法。例如,国外的PTC公司推出的Vuforia可以将各类三维CAD模型直接转化为AR内容在手机、平板、AR眼镜等设备上进行查看和操控。国内企业ALVA Systems 也推出了ALVA Editor AR内容创建平台,可以帮助用户利用现有资源实现设备“AR化”,帮助他们直接移植导入。
借助于类似的手段,让即使不具备AR技术开发能力的企业用户,无需成为 IT 或 AR 专业人员即可专注于相应工作,简化AR应用开发流程,透过简单操作就能帮助设计好的3D绘图模型实现AR效果。
在“十四五”规划纲要中,小编也注意到已经明确将云计算、大数据、物联网、工业互联网、区块链、人工智能、虚拟现实和增强现实产业列为数字经济七大重点产业。其中,虚拟现实和增强现实产业被列为数字经济重点产业,具体就表现在:
推动三维图形生成,动态环境建模,实时动作捕捉快速渲染处理等技术创新,发展虚拟现实整机,感知交互、内容采集制作等设备和开发工具软件、行业解决方案。
相信在相关政策的推动下,AR技术的应用问题将进一步得到解决。


前景很美好,现实很骨感,AR技术在工业领域要规模化应用,仍有较长的一段路要走。面向未来发展,我们需要大量懂行业又懂平台的内容开发商、解决方案开发商,来降低使用混合现实的技术门槛,才能真正打开AR的行业应用空间,


本文来源:工控网

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