产业要闻

2019世界VR产业大会制造分论坛:VR让制造更智能

作者:诸玲珍来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2019-10-28 19:04我要评论

编者按:10月20日下午,2019世界VR产业大会“制造分论坛”在江西南昌绿地铂瑞酒店举办。论坛由中国信息通信研究院承办、南昌虚拟现实研究院股份有限公司协办,以“VR/AR:工业数字化转型新引擎”为主题,与会专家对VR/AR产业在智能制造中发挥的重要作用进行了深入讨论。

澳大利亚科廷大学首席教授、华东交通大学首席科学家王翔宇:

VR/AR与前沿技术融合是智能制造趋势之一

数字化和智能化是不同的,数字化是指把每一个物理世界里的设备或者任一物体,转化为数字化的模型,数字化是达成智能化的台阶。目前我们所说的智能化,需要做深度分析,利用大数据、人工智能挖掘信息,以实现创造价值、协助监理、造福民生的用途。

通常来说,智能化有三个阶段:第一个阶段,从物理设施到数字资产。第二个阶段,设施数据集成、大数据分析和人工智能。第三个阶段,从数字资产到物理模型。在这三个阶段,虚拟现实可以提供决策帮助。使用VR/AR技术可将数字模型与物理模型做到完美融合,使用者(人或着人工智能)可以在虚拟世界中获得同真实世界中一样的体验。

以澳大利亚智慧液化天然气厂停产维修管理项目为例说明VR的作用。这个项目以科廷大学BIM联合研究中心(Curtin University)和澳能公司(Woodside)为主导,旨在提高液化天然气厂(LNG Trains)的停产维修效率。该项目应用很多前沿技术:BIM(建筑信息模型)、云计算和移动计算、RFID(无线射频识别)、三维激光扫描、VR/AR等。大幅提升了停工养护效率,提前一周(计划总工期33天)完成了停工养护任务,成本节约510万澳币;通过VR和RFID定位技术帮助液化天然气厂管理者提高了该基地的安全管控效率,减少了50%的安全事故(对比2013年的停产维修数据);通过对工人的VR培训,没有出现任何环境事件、大型医疗事件以及大型事故。

展望未来,VR/AR 技术绝不仅仅是一项服务于制造出一个虚幻世界的孤立技术,它与物联网、5G、人工智能、云计算等前沿技术的融合才是智能制造行业未来的发展趋势。VR/AR+AI 技术的融合,能高效解决建造行业高危工种培训问题。VR/AR+AI+语音识别技术的融合,能高效解决建造行业运营、维护、资产管理等问题。

海尔工业智能研究院刘子力:

开放合作,实现VR/AR工业规模化应用

海尔的工业互联网平台COSMOPLAT是将海尔30多年的制造经验,产品化、数字化、社会化后,面向全球、全行业构建的大规模定制解决方案平台。海尔COSMOPLAT平台具有两个优势:1.它是多变交互的共创共享平台,能让用户价值实现最大化,提升用户体验。2.它是赋能中小企业转型升级的平台,能够提高中小企业全流程竞争力,满足用户的节点响应需求,各个节点可以修整自己的解决方案,确保投入市场中的产品和技术是用户需要的。

海尔的VR/AR实践完全基于用户的体验和需求,使用户体验升级。VR/AR应用开发是由海尔智能研究院承载的。海尔智研院以智能+5G大规模定制验证平台为核心,依托1+6组织体系,聚合生态资源科技创新能力,为COSMOPLAT平台用户提供端到端的解决方案。其中,1是指1个平台——集成测试验证平台;6是指6个生态创新中心——物联网生态创新中心、网络工程生态创新中心、先进智造生态创新中心、数字化工程生态创新中心、大数据应用生态创新中以及人工智能生态创新中心。

我们理解的VR/AR应用,有三个关键因素:场景、效果和投入。场景方面,要实现场景与技术的匹配;效果方面,要带来可量化的、实在的好处;投入方面,要实现资源管理模式改变。

VR/AR工业规模化应用面临的挑战:接入工业互联网、产品平台化、行业生态建设。推动工业的VR/AR应用方面,我们有一些思考和建议,VR/AR的从业者要紧跟潮流,了解实际情况,不仅专注于技术的先进性,还要保持开放的心态,结合新的技术和应用场景,满足新的市场需求,发挥合作探索的精神,共享、共赢,只有这样才能更好地实现VR/AR在工业大规模的应用。

目前,借助5G网络,海尔VR/AR规模化工业应用已经在中央空调互联工厂、中德冰箱互联工厂、天津洗衣机智慧园区推广实施。

亮风台(上海)信息科技有限公司创始人兼首席执行官寥春元:

深入智能制造流程,AR赋能于人

工业场景中有三个角色:第一是一线人员,第二是监管人员,第三是业务专家。一线人员在现场进行操作的时候,会发现缺少人力支持,沟通成本很高,专家虽然经验丰富,但是数量少,监管人员也存在指挥效率低、数据难整合的问题。AR在工业方面的应用带来的好处就是能够增强这三类人的认知、感知和执行能力,从而提高效率、体验和安全感。通过物联网采集之后的数据放在云端,现场的人能够看到并做出决策。

AR在智能制造场景中,可深入流程,赋能于人。在指导培训方面,可打造无处不在的“AR虚拟教练”,服务培训指导、训练考核、操作辅助等场景,实现可视化、场景化、可交互的工业智能培训指导。在作业管理方面,通过AR智能眼镜第一视角记录工作人员的作业流程、操作步骤、工器具等,借助智能分析系统检测是否符合安全流程,提升作业规范性。在巡检维护方面,通过与工厂生产线IoT设备、MIS系统互联,可视化获取设备运转、历史数据,并反馈检测结果;实时记录过程,问责溯源,规范巡检流程。在远程协作方面,作业人员可通过AR眼镜第一视角把现场情况同步给业务专家,多方远程会商,诊断定位问题,并指导现场作业人员排查潜在故障点,实现远程协作。在设备检验方面,工程师与专家配对,组成远程运维机制;专家共享工程师的第一视角,在运维中心进行指导;专家无需陪同工程师多地往返,增加运维效率;增加工作效率的同时,可以实现一对多的合作模式。

Tridify公司销售副总裁尤哈·阿拉内恩:

VR让建筑模型信息更清晰

过去,把BIM(建筑模型信息)转换为虚拟模型非常困难,而且在转换过程中很容易出现错误。Tridify为开发者提供了一个简单快捷的工作流程,通过使用相关软件,即可把BIM转换成VR,并带入到日常使用的移动平台中。

二维图纸告诉我们的信息有限,使我们根本不了解建筑的构造,如何把二维图形转化为三维图纸,这是一个课题。如果你只是在平面上渲染一张图片,根本没有办法融入VR世界中,而BIM则可以完成这个工作。无论是哪个国家、哪个公司,大家都用BIM进行建模。我们不可能了解所有事物,比如建筑业,里面很多知识都不懂,因此,BIM可以由专业人士开发,而我们可以通过使用手机、电脑、平板电脑、VR眼镜,了解一套公寓或者整个城市BIM数据。Tridify希望把BIM带给普通人,让每个人都可以通过Tridify的技术使用了解建筑物的模型。

用VR解决的两大问题是:工作流程的优化。当采用BIM优化工作流程时,会利用VR快速实现自动化,利用VR之前要确保系统兼容所有的设计工具、软件,并且必须是随时随地获得才行。

优美缔软件(上海)有限公司(大中华区)汽车工业负责人陈禄:

实时渲染助力工业加速

VR/AR技术正在引领计算革命,在上世纪早期,电脑上呈现的是平面图片;上世纪末开始转化为3D显示,出现在电影、广告及设计软件中;而VR/AR技术的出现,可通过立体视觉让人们和虚拟的物体进行交互。举个例子,这是奥迪公司正在使用VR技术对汽车的造型进行评审,基于VR技术,可以使这个环节节省大量的成本,并提高效率,大众集团之前称这项技术为他们节省了500万欧元。

VR技术也可以将建筑相关的模型和数据直观地展现在用户面前,相对于图纸来说,效率得到极大提高。

数字孪生在制造业更是大有用武之地,在制造复杂的机械时,构建机械的数字孪生模型,可以对物理过程和实施的工况进行模拟,极大地加速了研发过程。

3D技术用在整个制造业生产周期当中,加快了生产效率的提高,降低了生产成本,提高可产品质量,提升了用户体验。Unity帮助全球7000家用户在使用这项技术。目前,在制造领域最热的话题是自动驾驶汽车,如何证明它是足够安全的,经过业界的测算证明自动驾驶汽车足够安全要行驶100万英里,若要进行实测需要超过100年的时间。针对这样的问题,Unity和LG进行合作,开发训练驾驶仿真器,利用实时渲染技术模拟各种天气、光照、极端交通下的案例,对不同传感器进行精准模拟,对自动驾驶系统进行实时监测。基于云渲染的架构,我们可以进行超过百万级的测试,等同于100万辆车在路上开。

此外,我们还和宝马公司合作,使用实时渲染技术来构建模型,基于这样的技术,我们可以把车非常真实地还原到虚拟世界中,让用户跟车有深刻的互动。

INVR.SPACE公司首席执行官索克·柯尔霍夫:

把VR/AR融入生活中

INVR.SPACE可提供针对电影院的360度VR影片,给观众带来不同的体验。我们为企业提供很多服务,把VR/AR融入生产制造过程中,帮他们做研究和开发。

我们希望创造更多的沉浸互动、情感联系,比如将游戏、电影、VR结合在一起,以实现更好的效果。我们用视频把人和其所处的环境捕捉下来,创建一个尽量真实的虚拟环境,制作成电影和教育视频。如这是六个自由度的视频,人们可以自己进行设置,由于每个摄像头角度不一样,因此可以生成不同的数据,使用者可以把数据进行收集、叠加,利用电脑生成角色,创建一个有立体感的图像。

我们的用户可以利用物体捕获方式,创建尽可能真实的环境,如通过几百张照片建立模型和影像。这种方式对建筑行业非常有用,它可以让设计师基于一个丰富的影像信息去做各式各样的设计。与此同时,加上历史的数据及信息,就可以跨越时空来看一个建筑物了,这用于教育领域非常有用。此外,我们也可以利用该技术创建全息影像,用一个绿幕做背景,让演员自由移动,他甚至可以和你谈话、交流,摄像机捕捉演员的动作后,即可创建一个在任何背景下的活动影像。

上述所有技术都需要数据做支撑,不仅是VR/AR,同时还有5G。

商汤科技AR业务副总监李星冶:

让人工智能引领XR进步

作为全球领先的人工智能平台公司,商汤赋能了十几个行业,拥有700多个行业客户,在全球10个国家和地区开展了业务,在国内合作了超过200家互联网APP。目前,公司拥有200多个人工智能方向的博士。

AR在美体、互联网娱乐、医疗美容、家居、教育、旅行等领域拥有巨大的市场空间。目前市面上大部分以人脸识别和AR技术实现的美颜美拍相机都采用了由商汤科技提供的技术。

商汤互娱产品SenseAR增强现实感绘制引擎的全新功能模块能够识别和定位到图片及视频中的人物面部、手势、肢体等部位,为娱乐互联网行业的短视频、直播、图像美化、社交等应用提供增强现实特效解决方案。

SenseAR可精确定位脸部轮廓,跟踪眉毛、眼睛、嘴唇等人脸面部关键部位,手势检测可检测图像中的手部位置,并给出14种常见手势的含义,这项技术可应用于教育、互动游戏等轻型人机交互场景中。此外,用户还可以利用商汤的人脸和手势识别技术,识别用于车内娱乐系统互动和控制,增加高端汽车车型的差异化优势。

SenseAR Avatar是自动生成与驱动解决方案,可自动生成人物,进行面部驱动、肢体驱动,提供素材云服务等,可以应用在直播短视频场景。

SenseAR 在文旅方面也大有用场,它让人们可以身临其境参与实时的虚实互动。它结合真实场景叠加任何虚拟内容,由稠密几何重建、高精度定位、SLAM等技术构成,人与虚拟内容可进行实时互动,根据不同主题、时间、节假日等变动更替虚拟内容,用AR的方式吸引游客关注、推广产品,适用于景区、博物馆、商场、展会等场景。

VRTOUNG公司首席执行官马丁·列赫尔:

声音在虚拟现实中非常重要

声音在VR的体验中显得十分重要,如果听不到声音,体验者肯定会觉得很奇怪。好莱坞著名导演乔治·卢卡斯说:“声音在电影中起到50%的作用。”而对虚拟现实来说,声音占的份额更多。

在虚拟现实领域,声音可以促进虚拟现实体验者的沉浸度,也就是说,如果能够在体验的时候听到有距离和层次的声音,将会大大增加沉浸感。

音响或者声音是虚拟现实内容的重要组成部分,音频和视频是相辅相成的,缺一不可。我们要花很多时间开发内容,在视频方面要用到360度摄像头,因为更多的摄像头意味着更好的视频质量;在音频方面,也需要不同朝向的、不同麦克风采集声音,有的麦克风采集环境声音,有的采集人的声音。因此,必须把麦克风的方位设置得很精确,才能更多地模仿现实,从而创造自己独特的虚拟现实场景,而不是只是简单地复制现实、重建现实。

我们创造的虚拟现实就是让观众相信的现实,其中VR的音响很重要,它能让观众获得沉浸式体验,举例来说,电影院的扬声器发出的声音很震撼,能够让观众有身临其境的感觉。若把扬声器和麦克风结合一起,会给人们的体验带来更多的层次感,使人们忘记技术的存在,沉浸到虚拟现实的空间中,因为所有的音频、音效太真实了,人们会觉得这就是现实。

联想新视界科技有限公司副总裁杨楠:

全面聚焦服务智能化

提起智能制造,人们会不约而同聚焦在这三点:产品智能化、服务智能化、过程智能化。联想推出AHSS解决方案,全面聚焦服务智能化。

在深入行业以后,我们发现了智能制造行业的痛点:

第一个是修理的问题,工程师的技术水平参差不齐,个体差异明显,高水平工人奇缺,处理紧急情况缺少有效的技术手段,难度很大。

第二个是学的问题,定期组织巡检和维保,浪费人力且效率不高。

第三个是看的问题,无法获取设备完整的数据信息,设备模型与数据关联不上,工业看板展示不直观。

第四个是判的问题,无法预判设备故障。

AHSS2.0智能服务解决方案实现了软硬件一体化数字世界可视化,它以大数据、微服务化治理、3D云渲染、人工智能为核心引擎,由两大系统组成,分别是边缘可视化系统(EVS)与数字孪生系统(DTS)。边缘可视化系统(EVS)是根据数据采集、数据分析,为客户提供基于视频和BIM模型(建筑信息模型)的可视化支持,将设备运行状态和信息实时全景呈现出来,以达成实时高效的设备检测和技术指导,从而使客户在现场快速解决设备故障,缩短系统运行时间,提高维修效率。而数字孪生系统(DTS)则是以数字孪生为核心应用模式,提供包括基于BIM的模型三维仿真可视化、反向控制、虚拟交互等服务,可全面应用于技术培训、产品辅助设计、产线及工厂设计仿真,并实现基于AR/ VR设备的大型工业现场的数字可视化与多人互动。

AHSS2.0进一步帮助工业客户降本增效,加速制造业的产业升级,让智能制造再度升级至一个全新高度——“让工人更专业,让工业更智能”。


责任编辑:马利亚
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