現(xiàn)代化制造離不開虛擬現(xiàn)實技術的應用

要推進制造強國戰(zhàn)略、實現(xiàn)制造業(yè)轉型升級，離不開新一代信息技術的應用。虛擬現(xiàn)實技術的出現(xiàn)和發(fā)展，給制造業(yè)研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、銷售服務等全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新發(fā)展提供了新工具、新方法，也為兩化深度融合帶來了新抓手、新動力。

虛擬現(xiàn)實技術在制造業(yè)具有廣闊的應用空間

隨著虛擬現(xiàn)實技術與產(chǎn)業(yè)的共同發(fā)展，制造業(yè)虛擬現(xiàn)實技術的應用案例不斷涌現(xiàn)，應用模式和應用路徑也在進一步成熟。如虛擬制造車間及智慧工廠，通過創(chuàng)建系統(tǒng)平臺為企業(yè)提供共享資源。計算機3D圖形仿真及虛擬現(xiàn)實行業(yè)的核心技術在于3D建模，關鍵技術是人機交互，而未來技術的切入點應基于大數(shù)據(jù)的智能化，產(chǎn)業(yè)應用上的側重點將集中于漫游式全景展示、真實化交互式展示、網(wǎng)絡及移動終端展示等方面。圍繞實現(xiàn)可視計算技術、信息交換技術、計算機科學、數(shù)字多媒體技術等多學科交叉融合發(fā)展，探討未來三維重構技術、三維仿真技術和虛擬現(xiàn)實技術領域的發(fā)展趨勢。

在裝配環(huán)節(jié)，虛擬現(xiàn)實技術目前主要應用于精密加工和大型裝備產(chǎn)品制造領域，通過高精度設備、精密測量、精密伺服系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實技術的協(xié)同，能夠實現(xiàn)細致均勻的工件材質、恒溫恒濕潔凈防震的加工環(huán)境，以及系統(tǒng)誤差和隨機誤差極低的加工系統(tǒng)間的有效配合，從而提高裝備效率和質量。一拖集團應用本土企業(yè)曼恒數(shù)字研發(fā)的“數(shù)字化虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)”，打造出虛擬裝配車間，可實現(xiàn) 360 度內部全景漫游，既能多角度觀察每個裝配工位，又能有效跟蹤裝配工件的生產(chǎn)工藝流程，為我國大型農(nóng)業(yè)裝備制造行業(yè)發(fā)展注入了新鮮血液和強大力量。

在檢修環(huán)節(jié)，虛擬現(xiàn)實技術應用于復雜系統(tǒng)的檢修工作中，能夠實現(xiàn)從出廠前到銷售后的全流程檢測，并突破空間限制、縮短時間需要，提高服務效率、拓展服務內容、提升服務質量，將制造業(yè)服務化推向新的階段。例如，美國福特公司聯(lián)合克萊斯勒公司與 IBM 合作開發(fā)了應用于汽車制造的虛擬現(xiàn)實環(huán)境，在汽車出廠前就可檢驗其存在的設計缺陷，并輔助修正，大大縮短了新車研發(fā)周期。未來，通過遠程數(shù)據(jù)傳輸，虛擬現(xiàn)實技術將幫助實現(xiàn)實時、遠程、預判性的監(jiān)測維修服務。

此外，在復雜的、高精度的制造環(huán)境中采用虛擬現(xiàn)實技術培訓，能夠立體展現(xiàn)制造場景，幫助學員通過全方位的感知體驗，獲取高仿真、可重復、低風險的制造工藝學習體驗。當前，已有許多國內外企業(yè)運用虛擬現(xiàn)實技術開展培訓工作。例如，英國皇家裝甲公司采用虛擬現(xiàn)實技術，對 14.5 噸的新型車輛進行車輛訓練模擬，實現(xiàn)了對專用車型駕駛員的操作培訓。

虛擬現(xiàn)實技術在我國制造業(yè)中的應用

我國在虛擬現(xiàn)實領域已經(jīng)形成一批科研成果。從應用基礎看，北京航空航天大學和一汽公司合作開發(fā)的板料成形軟件，基本能夠模擬車門等復雜覆蓋件的沖壓成型過程；沈陽鑄造研究所開發(fā)的電渣熔鑄工藝模擬軟件已經(jīng)應用在水輪機組葉片曲面造型中；合肥工業(yè)大學開發(fā)研制的雙刀架數(shù)控車加工模擬已應用于馬鞍山鋼鐵車輪輪箍廠。

從應用實踐看，航天、航空、汽車等高端制造領域初步應用了虛擬現(xiàn)實技術。中國商飛研發(fā)出虛擬現(xiàn)實仿真系統(tǒng)，用于新型民機的預先研究評估和關鍵技術攻關；一汽、二汽、上汽等汽車公司運用 UG、CATIA、PRO-E 等三維軟件進行產(chǎn)品設計已積累多年的經(jīng)驗，具備了應用虛擬現(xiàn)實所需的數(shù)據(jù)基礎。
虛擬現(xiàn)實已經(jīng)被世界上一些大型企業(yè)廣泛地應用到制造業(yè)的各個環(huán)節(jié)。虛擬制造/虛擬設計/虛擬裝配（Virtual Manufacturing / Virtual Design / Virtual Assembly）對企業(yè)提高開發(fā)效率，加強數(shù)據(jù)采集、分析、處理能力，減少決策失誤，降低企業(yè)風險起到了重要的作用。虛擬現(xiàn)實技術的引入,將使工業(yè)設計的手段和思想發(fā)生質的飛躍,更加符合社會發(fā)展的需要。在同傳統(tǒng)制造技術深度融合后，將對中國制造2025實現(xiàn)現(xiàn)代制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化起到?jīng)Q定性作用。