Volker Sieber說：“軟件決定了一臺設(shè)備的效率，而在不久的將來硬件則會以公斤計價出售。”這位Schnaithmann機械制造有限公司的研發(fā)負責(zé)人、自動化技術(shù)的系統(tǒng)供應(yīng)商相信，鑒于產(chǎn)品使用周期越來越短，在此期間，只有通過軟件才能夠使產(chǎn)品實現(xiàn)差異化。他說，“在設(shè)備規(guī)劃設(shè)計和售后的技術(shù)服務(wù)中，操作簡便和獲得客戶的支持是一臺設(shè)備能夠成功銷售的決定性指標。”
Schnaithmann機械制造有限公司在規(guī)劃設(shè)計一臺安裝或傳輸系統(tǒng)時，借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)來支持規(guī)劃設(shè)計工作。客戶在安裝或傳輸系統(tǒng)的設(shè)計階段便能在一個被稱作是“如真實的一樣”的VR全息平臺上親身體驗之后的機器，可對今后的機器設(shè)備是否符合人體工程學(xué)的要求或便于保養(yǎng)維護進行虛擬試驗。同時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用在使工作人員熟練掌握機器設(shè)備的使用以及對工作人員進行技術(shù)培訓(xùn)方面也有著優(yōu)勢。
采用虛擬技術(shù)規(guī)劃設(shè)計設(shè)備
Schnaithmann機械制造有限公司使用的是名為Cross Connected的軟件。該軟件是坐落在Rudenau的3D技術(shù)有限公司研發(fā)的，是卡爾斯魯厄技術(shù)研究所(KIT)2017年中期將工業(yè)領(lǐng)域規(guī)劃和研發(fā)流程軟件推向市場的一個副產(chǎn)品。3D技術(shù)有限公司將卡爾斯魯厄技術(shù)研究所(KIT)的工業(yè)領(lǐng)域規(guī)劃和研發(fā)流程軟件進行了進一步的研發(fā)，得到了大量數(shù)據(jù)，技術(shù)服務(wù)商無需在進行大量提前投入的情況下，便可進行虛擬應(yīng)用。在CAD(計算機輔助設(shè)計)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，可在現(xiàn)場支持整個規(guī)劃流程的虛擬工作崗位和設(shè)備規(guī)劃，并且，該規(guī)劃能夠?qū)⒖蛻艏{入研發(fā)過程之中。例如，這包括工作過程分析(MTM分析)，人體工程學(xué)支持和工具抓取空間或沖撞測試。這種方法也適用于設(shè)備維護時的可接近性測試、規(guī)劃的改建或擴建的設(shè)備以及用于工作人員繼續(xù)培訓(xùn)的改建或擴建的設(shè)備。
圖1 使用3D技術(shù)有限公司（R3DT）的軟件，人們可虛擬體驗Schnaithmann機械制造有限公司的整套安裝設(shè)備
3D技術(shù)有限公司(R3DT)的創(chuàng)始人兼經(jīng)理Andreas Ruedenauer說，“這里面插入了一個使每個不具備這方面基礎(chǔ)知識的人都能簡單使用的工具。”他還說，“它們自行將其3D CAD數(shù)據(jù)下載到一個位于工作人員辦公桌前的或是會議室里的虛擬平臺上。而且人們可隨時隨地且快速的完成3D CAD數(shù)據(jù)下載。接著，工作人員或客戶可從VR眼鏡里觀看3D模型現(xiàn)有的狀態(tài)。這樣便大大提高了人們對設(shè)備規(guī)劃中的3D-CAD設(shè)計的現(xiàn)實狀況以及下一步研發(fā)和改進步驟的理解和認識”。
虛擬操作
用戶用手或用手持電子控制裝置的菜單來操作3D技術(shù)有限公司(R3DT)的工具，便可直接在虛擬空間體驗原大小的產(chǎn)品、機器或設(shè)備。由此，從一開始便能夠確保技術(shù)的可行性。通過經(jīng)常的試驗試用，盡早識別錯誤和缺陷。在設(shè)備的研發(fā)過程中可對設(shè)備是否符合人體工程學(xué)的要求進行測試，這樣，便能夠保證日后裝備的設(shè)備在設(shè)計方面能夠最佳滿足客戶的要求。其次，這樣也省去了制作實際樣品的開支，并能夠使機器設(shè)備盡快投放市場和盡快投入運行。
Schnaithmann機械制造有限公司將虛擬樣機的應(yīng)用視為快速進行項目管理的基本前提。該公司的VolkerSieber說，“通常這關(guān)系到要快速做出一個樣機，在客戶的工作人員能夠在該樣機上學(xué)習(xí)操作、進行測試并給出反饋意見。在此基礎(chǔ)上再制作下一個樣機。”Sieber解釋說，“從原先的觀點出發(fā)，機器制造中制作樣機很困難，是不可能快速制作出樣機的。如果可借助于虛擬現(xiàn)實體驗現(xiàn)有的CAD(計算機輔助設(shè)計)數(shù)據(jù)的話，那么人們便可在產(chǎn)品生成的早期體驗整個設(shè)備的一個數(shù)字化樣品，允許人們進行可接近性試驗，發(fā)現(xiàn)設(shè)備在設(shè)計中出現(xiàn)的錯誤，從而避免進行大量的重復(fù)性改進。”
圖2 也可精準呈現(xiàn)安裝設(shè)備的小的細節(jié)部分的外形尺寸
浩大的數(shù)據(jù)量
2016年，Schnaithmann機械制造有限公司與3D技術(shù)有限公司(R3DT)開始合作。合作的第一項任務(wù)是建議將Schnaithmann機械制造有限公司的設(shè)備設(shè)計任務(wù)進行分解。為了推薦他們的軟件，位于卡爾斯魯厄Remstal的卡爾斯魯厄技術(shù)研究所(KIT)親自上門商談。VolkerSieber說，“這是一個真正幸運的合作搭配。”他說，“3D技術(shù)有限公司(R3DT)尋找一個軟件的測試單位，而我們恰巧正在尋找一個應(yīng)具有怎樣潛質(zhì)的頭戴式顯示器。這樣，我們便立即啟動了一個合作項目。”3D技術(shù)有限公司(R3DT)的創(chuàng)始人兼經(jīng)理Andreas Ruedenauer對此項合作感到非常高興，他說，“對于我們來說，Schnaithmann機械制造有限公司遠不止是一個用戶。在雙方深入的對話中，我們了解到了很多客戶對設(shè)計創(chuàng)新性設(shè)備的特殊要求，并在我們軟件開發(fā)中加以落實。”
圖3 該系統(tǒng)通過手勢和一個虛擬菜單進行操控
3D技術(shù)有限公司(R3DT)努力進行試驗，使其軟件從原來依存設(shè)備的外形尺寸，到現(xiàn)在的可毫無問題的依存千兆節(jié)計的數(shù)據(jù)量順利研發(fā)工作。每當(dāng)我們虛擬的為我們的客戶展示整臺安裝設(shè)備時，我們的客戶都表現(xiàn)出由衷的感動。3D技術(shù)有限公司(R3DT)的這位研發(fā)工作負責(zé)人看到了VR(虛擬現(xiàn)實)技術(shù)的應(yīng)用中存在著的巨大潛力。他說，“鑒于生產(chǎn)周期越來越短，在這方面系統(tǒng)集成器可為客戶助力，幫助他們找到最智慧的技術(shù)解決方案，這種技術(shù)解決方案可為客戶提供效益最佳的內(nèi)部流程，并且可為客戶提供預(yù)先-和今后的最佳技術(shù)服務(wù)。除此之外，我們還有很多今后將要與3D技術(shù)有限公司(R3DT)共同來落實的創(chuàng)意。”
