使用增強現(xiàn)實技術(shù)，可節(jié)省大量資金，提高投資回報率

?? ? ?利用增強現(xiàn)實技術(shù)，Scope AR的一位客戶在2018年為獵戶座太空艙建造了鈦板，第一天就節(jié)省了100萬美元。當這家總部位于美國的公司發(fā)現(xiàn)，顯示應(yīng)該在哪里鉆孔的覆蓋增強現(xiàn)實工作指示與放置在鈦板上的一塊聚酯薄膜所顯示的不匹配時，該公司進行了調(diào)查。

?? ? ?Scope AR的首席執(zhí)行官斯科特蒙哥馬利表示，制造商“意識到聚酯薄膜被反向放置在鈦板上”。“如果他們繼續(xù)挖下去，挖洞的位置就會弄錯。他們會毀了價值100萬美元的鈦。從第一天開始，增強現(xiàn)實技術(shù)的投資回報率就為正?！?/p>

?? ? ?在過去的8年里,十多個飛機制造商在全球四大洲發(fā)現(xiàn)δσ的AR系統(tǒng)ProjectionWorks可以立即加快測量成千上萬的洞在機翼和機身部分200 - 300洞每小時每小時2000 - 3000洞,δσ首席執(zhí)行官羅杰·理查森說。

?? ? ?傳統(tǒng)的系統(tǒng)包括使用縮略圖尺度來確定尺寸和手寫的孔厚度在掩蔽帶。在一次擠壓中，Delta Sigma無線抓地儀會找到孔的前后，記錄尺寸，然后點亮下一個孔。他說，訓練只需要幾分鐘，因為這個過程是直覺性的。

?? ? ?理查森說:“以前，你一個月可以造一架小型飛機?！艾F(xiàn)在，用同樣的人，用同樣的工作單元，你可以把增強現(xiàn)實技術(shù)帶進來，一個月就可以很容易地制造出兩架甚至三架飛機。人們打電話給我們，說他們在一架飛機上收回了全部成本。”

?? ? ?正如這兩個例子所顯示的，增強現(xiàn)實正成為全球A&D制造商不可或缺的一部分。增強現(xiàn)實技術(shù)越來越多地應(yīng)用于航空航天和國防領(lǐng)域，用于設(shè)計、原型制造、生產(chǎn)、維護和現(xiàn)場工作，具有快速的ROI、減少錯誤和顯著的時間節(jié)省。

?? ? ?其中最引人注目的是:蒙哥馬利在接受智能制造公司采訪時表示，洛克希德·馬丁航天公司正在使用微軟的HoloLens頭盔和Scope AR的WorkLink平臺來建造“獵戶座”太空艙。

?? ? ?他在最近的一篇博客中寫道:“在航空航天和國防等行業(yè)，可接受的失敗率數(shù)字必須是零，或者盡可能接近零?！薄霸鰪姮F(xiàn)實是‘兩次測量，一次切割’的終極參考檢查?！?/p>

?? ? ?蒙哥馬利和理查森表示，在過去兩年中，增強現(xiàn)實技術(shù)在A&D以及其它領(lǐng)域獲得了發(fā)展勢頭。

?? ? ?理查森說:“我們現(xiàn)在在五大洲15個國家的35架不同飛機上安裝了436個系統(tǒng)?！薄拔覀兣c60家不同的公司合作，而18個月前只有一半多一點。”

?? ? ?主要的競爭是慣性。

?? ? ?他說:“投影公司的主要競爭對手不是其他的增強現(xiàn)實系統(tǒng)?！薄爱斘覀冏隽艘豁椞嶙h卻失敗了，99%的情況下我們都失敗了，‘我們一直都是這樣做的?！薄爱斘覀冓A了的時候，是因為在裝配線上工作的人或直接支持工程的人看到了價值，并把它交給管理層來獲得資金。”

?? ? ?AR技術(shù)很容易學

?? ? ?蒙哥馬利表示，這項技術(shù)對青少年和老年人來說都很容易學習。

?? ? ?他說:“這可能比ppt要難一點，因為使用3D比使用文本和圖像要難一點?！薄澳阏趧?chuàng)建一個簡單的動畫，一步一步地展示如何做事情。工程師們在一天之內(nèi)就可以啟動并運行它。一些公司培訓高中生為他們制作動畫。我們已經(jīng)有了不會超級計算機的65歲老人能夠使用它?！?/p>

?? ? ?早期采用者很快就看到了好處。

?? ? ?蒙哥馬利說:“有了增強現(xiàn)實技術(shù)，錯誤大大減少，有時降到零。”“你實際上看到了你應(yīng)該做的事情。不會記錯指令或跳過一步?！?/p>

?? ? ?Vizworx總裁Jeff LaFrenz表示，目前和潛在的應(yīng)用包括潛艇和改裝直升機。

?? ? ?理查森說，其它應(yīng)用包括飛機噴漆、駕駛艙裝配系統(tǒng)和火災探測。這些工作指導系統(tǒng)指導一個人完成一系列任務(wù)。

?? ? ?“他不是在看一本書或電腦屏幕，他在看他正在建造的東西，”他說?！八吹剿鼛缀蹙驮谀抢?。他只需要讓現(xiàn)實與預測相符?！?/p>

?? ? ?2D還不夠好

?? ? ?AR為設(shè)計、設(shè)計評審和原型設(shè)計帶來了明顯的好處。

?? ? ?“當我們能夠?qū)⒃鰪姮F(xiàn)實技術(shù)引入到設(shè)計和設(shè)計審查中，我們就能夠改變游戲，”LaFrenz說?！拔覀儾粌H能夠想象3D是什么，還能夠真正體驗3D。”

?? ? ?他說:“當你在設(shè)計一種新交通工具時，比如一架飛機，要確保所有的東西都能很好地協(xié)同工作，是非常復雜的?！薄澳惚仨殢牟煌I(lǐng)域的專家那里獲取知識和理解，他們不一定經(jīng)常參與設(shè)計?！?/p>

?? ? ?在一次經(jīng)典的設(shè)計評估中，3D模型被投影到2D屏幕上，LaFrenz說。但是這種維度上的缺失讓非設(shè)計師的人很難想象這種設(shè)計在現(xiàn)實世界中會如何發(fā)揮作用。

?? ? ?不幸的是，這些見解通常在構(gòu)建過程中以返工或更改訂單的形式出現(xiàn)得更晚。

?? ? ?“在我們進入這些空間之前，我們無法洞察它們，”他說。這就是“增大化現(xiàn)實”允許洞察的地方。我們可以通過增強現(xiàn)實技術(shù)讓他們對空間有一個了解，從而大大降低基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計和施工的成本?！?/p>

?? ? ?返工是可以避免的

?? ? ?理查森說，Delta Sigma的一個客戶購買了一個價值100萬美元的系統(tǒng)，該系統(tǒng)立即消除了每年1000萬美元的返工成本。幾個德爾塔西格瑪客戶購買了該系統(tǒng)，以獲得更快的吞吐量，然后意識到在返工不再需要的意外節(jié)省。

?? ? ?他說:“他們告訴我，‘我們在返工上省了這么多錢，以至于我們的成本直線下降，而你們的系統(tǒng)基本上是免費的，因為我沒有把錢花在返工上。’”

?? ? ?拉弗倫茲說，使用增強現(xiàn)實技術(shù)的評審員可以在設(shè)計中四處走動，比如，他們可以很容易地看到，他們可以用扳手擰開某個地方的水泵，或者他們可以從工作臺上拿起一個按鍵控制。

?? ? ?“甚至比虛擬現(xiàn)實更好，增強現(xiàn)實給我們真正的空間感，”他說?！拔覀兞晳T于生活在3D世界中，當我們伸手去拿東西時，我們不會錯過它。我們越接近于向人們提供與我們的身體如何看待世界相一致的信息，大腦就越容易理解和處理數(shù)據(jù)。能夠真正四處走動，給了我們真正的空間感。”

?? ? ?減少設(shè)計迭代

?? ? ?Mechdyne軟件業(yè)務(wù)部門的運營經(jīng)理扎克·勞斯(Zach Laws)說，在設(shè)計和建模過程中使用增強現(xiàn)實技術(shù)節(jié)省了一個Mechdyne客戶端無數(shù)次的迭代。

?? ? ?“我們的客戶有一個非常耗時和勞力密集的設(shè)計建模過程，”他說?！皩ξ锢砟Ｐ偷牡浅０嘿F，非常耗時?！?/p>

?? ? ?Mechdyne開發(fā)了一個基于平板電腦的增強現(xiàn)實應(yīng)用程序，它可以讓建模者精確地在模型上疊加CAD數(shù)據(jù)，即使他們移動平板電腦或四處走動。

?? ? ?CAD數(shù)據(jù)以毫米精度與物理特征匹配。運動跟蹤攝像頭監(jiān)控平板電腦的位置和方向，這樣平板電腦的視角就可以隨時知曉。Mechdyne的TGX遠程桌面軟件用于實時從遠程工作站提取CAD數(shù)據(jù)，并繪制CAD數(shù)據(jù)以匹配平板電腦的視角。

?? ? ?他說，建模者改變的不是實體模型，而是數(shù)字設(shè)計。他說，可以改變數(shù)字模型的透明度，讓設(shè)計師可以同時比較實體模型和數(shù)字模型。

?? ? ?勞斯說:“用戶可以對他們看到的屏幕進行快照，凍結(jié)快照，然后在快照上畫出他們希望做出的任何更改和標記。”“這是一個迭代的數(shù)字過程，而不是一個迭代的物理過程。量化迭代中的減少將是一個挑戰(zhàn)。但是考慮到改變物理模型的本質(zhì)，以及對物理模型進行迭代改變的成本，每一次迭代的投資回報率非常高?！?/p>

?? ? ?轉(zhuǎn)移設(shè)計評審的重點

?? ? ?LaFrenz說，有了AR的參與，設(shè)計評審會議的性質(zhì)正在發(fā)生變化，從設(shè)計師向用戶推銷他們的設(shè)計，到幫助人們理解他們將如何使用設(shè)計。

?? ? ?用戶可以在房間內(nèi)移動到影響他們工作的特定設(shè)計部分。

?? ? ?從設(shè)計到制造，AR加速了生產(chǎn)并提供了更高的精度。

?? ? ?蒙哥馬利表示:“如何組裝(獵戶座)太空艙有一個很大的活頁夾?！奔夹g(shù)人員過去要進入粘合劑，到膠囊外部，查找電纜和扭矩設(shè)置，找到緊固件，爬進膠囊，緊固件，爬出。然后質(zhì)量保證部門的人不得不爬到工人身后，以確保工作正確完成。最后，技術(shù)人員必須再次爬回去工作下一個緊固件。

?? ? ?在AR的新世界里，技術(shù)人員在太空艙里戴上耳機。耳機顯示在三維空間，其中扭矩值是漂浮在空間。技術(shù)人員進行調(diào)整，耳機拍攝照片來顯示所做的工作，消除了質(zhì)量保證。然后技術(shù)人員繼續(xù)下一個緊固件不離開膠囊?！?/p>

?? ? ?OOD片段明顯減少

?? ? ?蒙哥馬利表示，通過觀察、確定、決定、行動(OODA)環(huán)首先由美國空軍開發(fā)，增強現(xiàn)實技術(shù)幫助洛克希德·馬丁公司將OOD部分減少了95%以上。他說:“總的來說，他們看到技術(shù)人員的時間減少了35- 50%，整體生產(chǎn)力提高了42%?！?/p>

?? ? ?到目前為止，大公司更容易被推銷。

?? ? ?理查森說，在Delta Sigma的60個客戶中，有50個月的收入超過10億美元。他說，雖然有些系統(tǒng)很貴，但delta Sigma最昂貴的是270萬美元，一個小型投影系統(tǒng)只要3萬美元就能買到。他補充說，中小型企業(yè)可能在三到六個月內(nèi)獲得投資回報率。

?? ? ?可定制的系統(tǒng)來

?? ? ?隨著用戶要求更多的功能，公司正在努力創(chuàng)建可定制的系統(tǒng)。

?? ? ?理查森說，例如，添加插件將使創(chuàng)建自定義功能來完成只有一個制造商或一個單位可能需要的工作變得更容易。

?? ? ?他說:“我們正在制作這些定制的插件，使接口適應(yīng)其他類型的設(shè)備，獲取不同類型的數(shù)據(jù)，從不同類型的測量系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)?！?/p>

?? ? ?AR不如VR成熟，但提供了明顯的好處

?? ? ?Vizworx總裁杰夫?拉弗倫茲表示，盡管虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)更為成熟，視覺保真度也稍好一些，但增強現(xiàn)實“更符合人類的感覺”。增強現(xiàn)實的使用者保持著對空間的動覺感;他們可以看到自己的手，看到周圍的人。

?? ? ?“當你把自己置于虛擬現(xiàn)實中時，你會失去那種空間感，”他說?！霸谠鰪姮F(xiàn)實中，你馬上就知道那是一扇老鼠大小的門，還是一扇你可以通過的門。”

?? ? ?隨著AR的發(fā)展，它承擔了一些以前由虛擬現(xiàn)實完成的任務(wù)，并在某些應(yīng)用程序中做得更好。

?? ? ?拉弗倫茲表示:“盡管Panoptica同時支持AR和VR模型審查，但我們所有客戶的共識是，VR有價值，但AR在這方面更優(yōu)?！薄笆褂谩龃蠡F(xiàn)實’技術(shù)，人們甚至在有人把鏟子埋到地下之前，就能從實地考察一個完工的設(shè)施中獲得同樣的經(jīng)驗和見解?！?/p>

?? ? ?Mechdyne軟件業(yè)務(wù)部門的運營經(jīng)理扎克?勞斯(Zach Laws)表示，與虛擬現(xiàn)實相比，Mechdyne及其客戶也更喜歡將其系統(tǒng)作為增強現(xiàn)實來運行。

?? ? ?他說:“從理論上講，人們可以在沒有實物(作為虛擬現(xiàn)實應(yīng)用程序)的情況下運行系統(tǒng)，但我們認為這樣做沒有什么價值?！薄拔覀兲峁┑南到y(tǒng)提供了價值，當物理對象(位于用戶面前)與平板電腦屏幕上的數(shù)字模型相結(jié)合，產(chǎn)生AR體驗。數(shù)字模型的透明度可以是多種多樣的，這有助于客戶的用例迭代美學設(shè)計的變化?！?/p>

?? ? ?勞斯說，在增強現(xiàn)實會話之后，用戶可以選擇通過將會話期間捕獲的靜態(tài)“快照”導出回數(shù)字CAD應(yīng)用程序來進行會話后分析。

?? ? ?他說，該系統(tǒng)在快照在物理空間中捕獲的那一刻保留了平板電腦查看面板的精確坐標位置，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字CAD模型中的數(shù)字空間。

?? ? ?勞斯說:“這使得CAD專家可以通過捕獲會話的設(shè)計者的視角來查看捕獲的會話快照，當設(shè)計者打算向CAD專家傳達美學設(shè)計更改以進行迭代設(shè)計更改時，這是非常有價值的?！薄半m然這篇文章會話分析可以進行虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),我們不會考慮這個過程是基于“增大化現(xiàn)實”技術(shù)的游戲或虛擬現(xiàn)實的一部分,但更改數(shù)字的結(jié)果成為一個關(guān)鍵的輸入序列中的下一個AR會話的迭代設(shè)計發(fā)生變化?！?/p>

?? ? ?增強現(xiàn)實技術(shù)的使用者在工作中更加投入

?? ? ?從設(shè)計到建造，增強現(xiàn)實的用戶更專注于他們的工作。雖然AR并不要求人們在同一個房間里進行設(shè)計評審，但是不管他們的地理位置如何，評審員的精神狀態(tài)會更好。

?? ? ?Vizworx總裁杰夫·拉弗倫茲(Jeff LaFrenz)表示，在沒有增強現(xiàn)實技術(shù)的典型模型評測中，人們的注意力往往會走神。

?? ? ?“在一項經(jīng)典的模型評估中，三分之二的人使用手機，因為他們不關(guān)心或不理解呈現(xiàn)的內(nèi)容，”他說。“這是對人們時間的低效利用。但是，使用我們的工業(yè)客戶的Panoptica AR，我一整天都沒有看到任何人拿出他們的個人電話。他們非常專注于如何使用它。當人們?yōu)g覽他們感興趣的各個部分時，有多個并行的模型評審在進行。它徹底改變了團隊內(nèi)部的動態(tài)?！?/p>

?? ? ?“這是一個主要的心理差異，”LaFrenz說。“當人們走過它時，這種設(shè)計感覺更真實。人們已經(jīng)開始使用它了。”

?? ? ?除了在制造過程中節(jié)省大量成本外，工人(與設(shè)計階段的人類似)也更投入。

?? ? ?Delta Sigma首席執(zhí)行官羅杰?理查森(Roger Richardson)表示:“在一天結(jié)束時，即使員工完成了更多工作，他們也不會那么累。”

?? ? ?Scope AR首席執(zhí)行官斯科特蒙哥馬利表示，從坊間反饋來看，一些員工已經(jīng)開始尋找新工作，以確保他們能夠繼續(xù)使用AR。他說，其他員工推遲退休是因為他們對使用增強現(xiàn)實技術(shù)感到非常興奮。

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