越来越多的企业将AR技术应用于工业领域

日期:  
2019年 7月 16日
作者: 
Anne Corning  | 
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增强现实(AR)技术的应用预计将在未来几十年内蓬勃发展。工业部门一直引领AR技术的采用,包括制造、工程设计、电子产品、汽车、航空航天以及其他涉及重型物理组件的垂直行业。作为物联网领域的引领先锋,PTC在谈到工业领域的数字化前景时表示:“面对日益复杂化和数字化的流程和产品,再加上熟练工人的严重短缺,工业企业正在借助AR技术来弥补这一差距。” 1

作为AR/VR行业专家市场分析的发布者,ARtillery Research预计到2021年,全球企业AR应用市场的规模将超过352亿美元2。这一市场增长得益于AR技术在各行各业企业应用中的普及,包括培训、物流、装配、维护和修理、产品设计等。

AR能够成为一项对广泛的行业具有高度吸引力技术的原因在于,它能够将信息(无论是文本、数字字符、图像还是图表)叠加在现实环境背景上,从字面上讲,这增加了用户看到的内容,并实时增添了有价值的信息。

平板电脑上发动机缸体的增强现实图像,叠加在实际的汽车发动机上。

工业AR应用

现在有多种工业AR使用案例,它们正在推动其在企业中许多不同职能部门的普及,包括产品设计、员工培训、市场营销等,其在部分领域的普及率已经接近20%的公司1

根据PTC最近进行的一项调查,整个企业内AR技术的受益者。(图片来源:PCT 报告,2019年增强现实技术的应用状况1

部分最引人注目的AR技术应用包括:

培训 —对于需要使用设备和工具的工作来说,课堂培训的作用十分有限。许多公司发现,当新员工在现场环境中学习和工作时,影子练习和动手实践是对他们进行培训、传递信息和提供保护的最佳方式。AR技术可以向员工提供有关他们所不熟悉任务的安全性和程序方面的信息和指导。实际上,分步培训通常是许多公司开始使用AR开发的首个内容。

举例来说,美国军方已开始使用定制的Microsoft HollLens®培训版本(称为“HoloLens 2”,在军事术语中称为“集成视觉增强系统(IVAS)”)进行测试。它包括地图投影、夜视和用于武器瞄准的标线(引导线)等AR功能。它还可以监测士兵的心率、他们所看到的内容以及他们在训练中的表现以供后续审核。

微软为军事领域推出的全新HoloLens 2头戴式增强现实设备。(图片来源:Andrew Evers)

物流订单执行和仓库操作需要将实体作业(处理包裹或库存)与数字任务(跟踪、检查货物进出和运输数据)相结合。通过使用AR技术,工作人员可以借助能够快速提供物品位置、历史记录和目的地位置信息的系统。航运和货运公司DHL已经针对此用途测试移动AR系统。

装配—虽然装配线操作的典型特征在于其处理大量产品的速度和能力,但也有可能存在错误和缺陷。通用电气公司(General Electric)已将AR技术应用于航空、可再生能源和医疗保健等业务领域,以减少其生产线的错误。结果:不仅降低了成本,而且提高了效率。

同样地,飞机制造商波音公司(Boeing)使用由Upskill 的 SkylightAR平台支持的AR眼镜来指导技术人员在飞机上执行复杂的布线。该设备和应用程序共同帮助技术人员仅使用视觉和语音控制来识别并准确连接数百根电线。该系统使波音公司能够将生产时间缩短25%,并将错误率降低至接近零。

维护、修理和客户支持—AR系统可以使现场技术人员在现场工作时访问设备原理图和故障排除方案。这些资源甚至可以提供给客户进行远程自维护。举例来说,真空泵制造商Leybold与REFLEKT合作创建了一个维护应用程序,其使客户能够使用iPad®和HoloLens探索系统的功能和组件。其中有一项功能允许技术人员在“X射线视觉”模式下查看真空泵,以便在不必拆卸设备的情况下查看设备内部。

设计和开发— 目前有一种日益增长的趋势是在产品设计中将虚拟现实和增强现实技术作为CAD系统的扩展,这有助于加快设计过程,优化团队之间的沟通,降低开发成本,并允许在开始制造之前进行更深入的产品测试。产品开发人员发现他们可以测试产品的多种变体,并以虚拟格式进行微调和调整,而不必为每次迭代构建物理原型。AR / VR系统可在设计过程的早期提供详细的可视化视图,并使开发人员能够在现实世界的环境背景下对虚拟原型进行测试。

在建筑领域,增强现实技术的应用已经在不断增加,这使建筑师能够以3D形式设想他们的设计,并在破土动工之前与客户“穿行”这些数字环境。举例来说,AR Sketchwalk是一种新的AR工具,其可以显示建筑物如何与其景观融为一体。

建筑AR应用程序使用户能够以3D形式查看建筑物,并在设计阶段将其在现实世界环境中的外观可视化。(图片来源:AMLGM / Morpholio)

确保AR显示器的质量

随着越来越多的公司开始依赖AR设备来支持关键功能,设备本身的准确性和可靠性非常重要。对头戴式显示器(比如护目镜和眼镜中的显示器)进行细致的硬件测试至关重要。因为这些显示器通常置于非常靠近眼睛的位置,因此即使是微小的缺陷也会被放大,并且可能会干扰用户的视线。此外,AR设备还要求任何高质量的测试系统能够精确地测量通过透明介质(比如头戴式设备的玻璃镜片)观看的投影。

Radiant开发了AR/VR镜头解决方案用于测试AR设备测试,该镜头能够复制人眼在AR设备中的位置,并采集水平方向120°的完整视场。AR/VR镜头解决方案与ProMetric成像亮度计或色度计和专门开发的TT-ARVR™软件测试套件搭配使用,能够从人类用户的视角客观地测量AR显示器的质量。

请查看Radiant网站上的AR/VR显示器测试解决方案,并阅读《激光聚焦世界》(Laser Focus World)杂志近期刊登的由Radiant首席解决方案官兼执行副总裁Doug Kreysar和应用工程经理Eric Eisenberg共同撰写的这篇文章:“光学元件复制人类视觉以执行AR/VR显示器测试” (文章只有英文),了解更多有关AR/VR设备测量的信息。

 

引用文献:

  1. Campbell, M.、Kelly, S.、 Lang, J.和 Immerman, D.,The State of Industrial Augmented Reality 2019,由PTC发布,2019年。

  2. Enterprise XR: Impacting the Bottom Line,由ARtillry Intelligence发布,2018年。