增强/虚拟现实将在未来的公司中占据一席之地。 咨询公司普华永道预测,至2030年在德国从事AR/VR技术相关工作的人数将达到400,000人。从发展潜力上讲,AR / VR未来在德国的市场规模将达到1030亿美元,而在全球范围内将高达1.5万亿美元。 增强现实,是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术。随着增强现实技术硬件和软件的进步,以及数据处理能力的大幅提升,越来越多的制造公司已经开始使用该技术,以提升生产与管理效率。作为下一个重要的计算平台,从设计到生产,到质量控制,再到后期维护和员工培训,增强现实技术正在有力推动现代制造业的变革,并为工业4.0的实现增添动力。 在第40讲中,我们为大家介绍了基于增强现实的设备远程运维系统。今天,我们将为介绍增强现实技术在工业领域的另一个重要应用。德国弗劳恩霍夫生产技术研究所(Fraunhofer IPT)的研究人员目前把这项技术应用于复合材料预成型的人工铺层操作中,通过增强现实系统改进纤维增强塑料的生产工艺。他们基于目前市面上的通用增强现实眼镜,开发了一个软件系统,该系统将半成品纤维产品的正确位置通过模型虚拟再现,可显著提高纤维增强材料生产工艺的质量和性能,且不会破坏生产过程。 01 当前的挑战 由纤维增强塑料生产产品通常仍涉及许多手动工作步骤:半成品纤维产品的位置和方向必须手工精确对准,以便产品在层压和固化后具备所需的稳定性和柔韧性。这是用户充分利用复合材料优势的唯一途径。 目前采用的技术有两种:一种是指导式的印刷说明,它依赖于经验丰富的执行工作人员;另一种是基于激光的系统,将半成品的位置投射到模具上。第一种方法成本低廉,但需要操作熟练的人员;后者只适用于大公司,通常用于航空航天应用。 01 解决方案 在弗劳恩霍夫研究项目“ Smart-Lay-Up!”框架内,IPT研究所开发了这两种方法的替代解决方案。通过使用标准的智能眼镜,可以在组件上直接看到半成品的精确对准和位置,目标轮廓的投影同时也支持半成品的切割。与前两种方法相比,该系统更加经济高效,成本不到激光投影系统的十分之一。在处理方面具有更大的灵活性,并且在生产环境中也具备可扩展性,因此它也适合于纤维增强材料产品的批量生产。 该软件为佩戴智能眼镜的员工提供的不仅仅是数据眼镜上胶合板的数字版本。它还提供了增强现实环境,在其中可以获取有关纯纤维层或纤维方向的信息。预浸渍的纤维预浸料直接放在其前面的组件上。分步说明将指导员工完成预成型过程,并在需要时记录其工作以保证质量。 Fraunhofer IPT的研究人员表示,这项新技术将提高纤维增强高性能材料制成的组件的加工精度和可追溯性;降低错误率;并显著缩短工艺时间。这种智能眼镜系统的成本不到激光投影系统的十分之一,可以为任何规模的公司带来生产力的提高。该系统在医疗技术、造船和机械工程以及由纤维增强轻质材料制成的高端消费品中都可以得到应用。
