現(xiàn)代化制造離不開虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

要推進(jìn)制造強(qiáng)國戰(zhàn)略、實(shí)現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，離不開新一代信息技術(shù)的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，給制造業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、銷售服務(wù)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(dòng)力。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在制造業(yè)具有廣闊的應(yīng)用空間

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的共同發(fā)展，制造業(yè)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用案例不斷涌現(xiàn)，應(yīng)用模式和應(yīng)用路徑也在進(jìn)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(jì)算機(jī)3D圖形仿真及虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)的核心技術(shù)在于3D建模，關(guān)鍵技術(shù)是人機(jī)交互，而未來技術(shù)的切入點(diǎn)應(yīng)基于大數(shù)據(jù)的智能化，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上的側(cè)重點(diǎn)將集中于漫游式全景展示、真實(shí)化交互式展示、網(wǎng)絡(luò)及移動(dòng)終端展示等方面。圍繞實(shí)現(xiàn)可視計(jì)算技術(shù)、信息交換技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)字多媒體技術(shù)等多學(xué)科交叉融合發(fā)展，探討未來三維重構(gòu)技術(shù)、三維仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。

在裝配環(huán)節(jié)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)目前主要應(yīng)用于精密加工和大型裝備產(chǎn)品制造領(lǐng)域，通過高精度設(shè)備、精密測量、精密伺服系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的協(xié)同，能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)致均勻的工件材質(zhì)、恒溫恒濕潔凈防震的加工環(huán)境，以及系統(tǒng)誤差和隨機(jī)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(zhì)量。一拖集團(tuán)應(yīng)用本土企業(yè)曼恒數(shù)字研發(fā)的“數(shù)字化虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)”，打造出虛擬裝配車間，可實(shí)現(xiàn) 360 度內(nèi)部全景漫游，既能多角度觀察每個(gè)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(qiáng)大力量。

在檢修環(huán)節(jié)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)的檢修工作中，能夠?qū)崿F(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(shí)間需要，提高服務(wù)效率、拓展服務(wù)內(nèi)容、提升服務(wù)質(zhì)量，將制造業(yè)服務(wù)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(yīng)用于汽車制造的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，在汽車出廠前就可檢驗(yàn)其存在的設(shè)計(jì)缺陷，并輔助修正，大大縮短了新車研發(fā)周期。未來，通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將幫助實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程、預(yù)判性的監(jiān)測維修服務(wù)。

此外，在復(fù)雜的、高精度的制造環(huán)境中采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)培訓(xùn)，能夠立體展現(xiàn)制造場景，幫助學(xué)員通過全方位的感知體驗(yàn)，獲取高仿真、可重復(fù)、低風(fēng)險(xiǎn)的制造工藝學(xué)習(xí)體驗(yàn)。當(dāng)前，已有許多國內(nèi)外企業(yè)運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開展培訓(xùn)工作。例如，英國皇家裝甲公司采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，對 14.5 噸的新型車輛進(jìn)行車輛訓(xùn)練模擬，實(shí)現(xiàn)了對專用車型駕駛員的操作培訓(xùn)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在我國制造業(yè)中的應(yīng)用

我國在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域已經(jīng)形成一批科研成果。從應(yīng)用基礎(chǔ)看，北京航空航天大學(xué)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(fù)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(yīng)用在水輪機(jī)組葉片曲面造型中；合肥工業(yè)大學(xué)開發(fā)研制的雙刀架數(shù)控車加工模擬已應(yīng)用于馬鞍山鋼鐵車輪輪箍廠。

從應(yīng)用實(shí)踐看，航天、航空、汽車等高端制造領(lǐng)域初步應(yīng)用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。中國商飛研發(fā)出虛擬現(xiàn)實(shí)仿真系統(tǒng)，用于新型民機(jī)的預(yù)先研究評估和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)；一汽、二汽、上汽等汽車公司運(yùn)用 UG、CATIA、PRO-E 等三維軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)已積累多年的經(jīng)驗(yàn)，具備了應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)所需的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
虛擬現(xiàn)實(shí)已經(jīng)被世界上一些大型企業(yè)廣泛地應(yīng)用到制造業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)。虛擬制造/虛擬設(shè)計(jì)/虛擬裝配（Virtual Manufacturing / Virtual Design / Virtual Assembly）對企業(yè)提高開發(fā)效率，加強(qiáng)數(shù)據(jù)采集、分析、處理能力，減少決策失誤，降低企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)起到了重要的作用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引入,將使工業(yè)設(shè)計(jì)的手段和思想發(fā)生質(zhì)的飛躍,更加符合社會發(fā)展的需要。在同傳統(tǒng)制造技術(shù)深度融合后，將對中國制造2025實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化起到?jīng)Q定性作用。