汽车制造商开始意识到AR(增强现实技术)在提高生产力和质量上的潜力,但是这个技术在实际中是如何应用的呢?AMS探一探市场中出现的一些首创产品

Augmented reality, LGS

全球很多公司都在开发增强现实(AR)技术,用于帮助制造商提高效率和生产力。很多大型OEM制造商现在也意识到这项技术的发展潜力。举例来说,宝马公司(BMW)最近就在很多应用上都使用AR技术,包括早期概念验证、初期抽样检验、供应商的工具验收,以及运行系统维护方面。

有一个公司在汽车业AR技术应用方面取得了领先水平,那就是洛杉矶的DAQRI公司。该公司制造的“智能头盔”和“智能眼镜”应用于多种任务,比如培训、作业指导和装配线可视化等方面。据公司发言人Michael Miller称,公司与Emerson(艾默生)、Parker(派克)及Vinci公司合作,进行概念验证,并与Siemens(西门子)公司合作进行AR个案研究。尽管不愿意透露细节,但他还说DAQRI已经参与了汽车制造商的“很多早期项目”,并且“正在进行一些大型项目,尤其是工厂维护和培训领域的项目”。

该领域另一个先行者就是加拿大的NGRAIN公司。该公司开发的技术可以使制造商能够利用3D扫描和图像硬件,自动准确地评估装配质量。据公司产品与业务开发部高级总监Barry Po称,该技术中的前沿智能引擎使用了3D扫描与图像技术来识别潜在缺点,并在“没有发展到高价修复”阶段之前发现问题。

Augmented reality, LGS

LGS技术使用投影灯进行误差检验,简化制造与装配流程 

他解释说,“跟现在大部分人使用的手动检测装配不同,我们为车间的技术员配备3D扫描仪和照相机,他们利用这些设备扫描有问题的装配流程。3D扫描可以通过我们的软件加工,然后输出的结果可以决定装配是否符合标准。我们在分类上是‘混合’现实应用,而不是单纯的增强现实,因为我们能把结果转到移动设备上、平板电脑、笔记本电脑和台式机上,而且不需要特殊的眼镜。”

在与很多汽车公司合作之后,包括有些工作是要检查装有数十个铆钉的仪表盘,Po意识到这个工作是多耗时,而且是劳动密集型检测,很难执行一贯。尽管他承认NGRAIN对汽车制造业来说“相对较新”,主要根植于航空业和国防也,但是他强调称,“航空业和汽车制造在制造工艺方面有很多相似之处。”

他说,“AR在汽车制造业肯定还会有其他应用。除了外观检测之外,我认为还有工人培训,比如可以在手机或可穿戴设备上展示工作指示,我们肯定这种应用会在几年内就铺展开来。AR还能在很难考双手判定的时候,作为准确可视化测量的中介。虽然AR的主要优点要看情况,但总体上AR可以控制当今制造业里容易出错误的风险。”

指导制造商提高准确性此外,总部在密歇根的Laser Guide Systems开发了AR技术,使用投影灯进行误差检验,并简化很多行业的制造与装配流程。事实上,公司创始人间首席执行官Paul Ryznar说,汽车业是公司最大的客户来源,到目前为止与6个全球制造商和8个一级供应商一同进行大约200个安装项目。

LGS产品采用了数字投影技术,将虚拟操作“帆布”投影到工作台上。该技术综合了视觉及听觉因素,以及专门工具等,与现场设备一同应用,比如机器视觉照相机和力矩扳手。


“未来的汽车工厂将会全面配备AR技术,每天会有很多操作都是通过AR关键用户界面进行的。” – Michael Miller, DAQRI


他说,“汽车制造商们特别寻找一些能够简化变化多端的生产工艺,这是目前灵活制造所需要的。从根本上说,AR技术是通过在正确的时间在正确的地方输入正确的信息,让复杂的工艺变得简单,从而大力改进汽车制造流程。”

在Ryznar看来,AR技术对汽车业“尤其有用”,因为汽车制造商和供应商“在很短的循环时间里控制大量的变形产品,通常是在同一个生产线里制造多种汽车零部件。”除了保证将零部件按照正确的顺序和方式组合在一起之外,还有一个优点,就是AR导向系统可以便携,并与车间的已有设备综合使用。

像可编程机器视觉照相机、激光跟踪仪、协作机器人以及扭矩杆,都可以融入到系统中,确保任务的完成,比如管道放线、螺栓排序与拧紧,都可以正确完成。LGS系统另一个有用的功能,就是可以将模板、教学影片,甚至虚拟磁带测量都直接投放到操作员前面的工作台上。

Ryznar解释说,“汽车制造商面临的特殊挑战就是相同组件的多种变体。零部件之间的差别非常微妙,对功能的影响巨大,如果出现错误标签或错误识别,就会造成代价昂贵的错误。很多工厂为了实现资产收益最大化,在模具上使用更多的产品变体,专门用于一个变体。”

他还说:“LGS能够通过创造数字‘出生证明’,对每一个零部件进行跟踪存档,在优化工艺的同时还提高了产品的可追踪性。这样我们就离保证每个产品的完美制造更进一步了。”

Ryznar还强调了其他好处,比如通过实行标准化AR基础培训,消除了多个培训员的“变体培训”;它能设计定时、警报、下一步工艺提示等信息;而且能消除纸质或监管工作指令。

Paul Ryznar, LGS


“AR技术是通过在正确的时间在正确的地方输入正确的信息,让复杂的工艺变得简单” – Paul Ryznar, LGS


他说,“我们对汽车业客户帮助最大的领域是零部件装备和下单。虽然我们通常把注意力放在装配或指令检查上,但对装备的关注产生了巨大的成果。”LGS能够为操作员提供视觉导向,到达正确的地方进行拣货,并确认他的行为,但不需要额外的步骤或确认。有一个OEM制造商非常关注这个领域,并且“进行多个研究,并将光导向设备作为装备流程的标准。”

他说,“这些研究在很高程度上一致显示,重大错误比率降低大约80%,拣货完成时间大约减少35-50%。”

可视未来展望未来,来自NGRAIN该公司的Po预测,AR技术在汽车业的应用会进一步增长,尤其是制造流程上“会继续改进,制造业基础设施也会不断改进”。作为技术供应商,他说:“对客户重要的东西,就是推动我们前进的动力 —实现平凡而高重复率的工作自动化,将人才释放到需要人力注意力的高价值任务上。”他认为,“安歇用于公司特殊硬件领域的照相机和传感器,将很快到达每个工人的手中。”

Augmented reality, LGS 使用增强现实技术,员工们在接受指令的同时,双眼可以停留在手中的工作上

对LGS公司的Ryznar而言,从监管为基础的作业或书面作业指令转移,是一种“大趋势”。因为过去纸质或屏幕上的可视指令“非常笨重,需要操作员把注意力放到指令上,而不是手中的工作上”。他说:“操作员将注意力放在正在完成的任务上是可以实现的,投影灯进行一步步的指导,能够提高效率。”

预测同事,DAQRI公司Miller认为,现在很多汽车制造商发现,AR作为优化生产操作、维护与培训的优化手段,将继续为可视化及功能强化提供创新方法,比如规划、设备维护、车间监管和优化等。他说,“我们相信,未来的汽车工厂将会全面配备AR技术,每天会有很多操作都是通过AR关键用户界面进行,并实时为工人提供数据和信息,以便工人在正确的时间抵达正确的地方。”

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