隨著第四次工業(yè)革命的出現(xiàn)，工業(yè)4.0的概念應運而生。這一概念實際上是指通過使用機器人、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡安全、人工智能、增強現(xiàn)實 (AR) 和虛擬現(xiàn)實 (VR) 等先進技術(shù)實現(xiàn)制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，同時也被叫作智慧工廠。

在這些先進技術(shù)中，AR 和 VR 通過組成網(wǎng)絡實體系統(tǒng)，將制造業(yè)的實體世界和虛擬世界連接起來。從產(chǎn)品設計到產(chǎn)品交付，增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實徹底改變了制造業(yè)。國際數(shù)據(jù)公司(IDC)表示 ，2021 年后，全球在虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實方面的支出預計每年翻一番。

下面列出了 AR/VR 將如何讓制造業(yè)從舊時代脫胎換骨。

1.加快生產(chǎn)

結(jié)合適當?shù)臄?shù)據(jù)，在虛擬設計中使用 AR 和 VR 以及模擬模型可以讓整個生產(chǎn)鏈提速。團隊可以迅速而完整地分析整個設計、開展試驗并進而快速改進設計，簡化整個流程。

結(jié)合人工智能，AR 和 VR 可以幫助構(gòu)建閉環(huán)數(shù)據(jù)模型，這些模型可以在任何錯誤出現(xiàn)時自行處理，減少生產(chǎn)時間。在操作機器或組裝產(chǎn)品時，即使是缺乏經(jīng)驗的人也可以在虛擬界面的幫助下迅速上手，而無需閱讀冗長的操作手冊。

2.成本效益

重做產(chǎn)品設計、修改和解決問題耗費大量資金。VR 和 AR 通過運行模擬，對產(chǎn)品的細枝末節(jié)以及整個制造過程進行分析，最大限度降低運營和制造成本。因此，為這些技術(shù)投入的資金也會因后續(xù)的可觀利潤而得以報償。

3.原型制作加快

VR 和 AR使用全新方法，改進現(xiàn)有產(chǎn)品和服務原型，這將帶來非凡意義。與在真實世界采用真實產(chǎn)品相比，在虛擬產(chǎn)品模型上進行測試和規(guī)劃要更容易快捷。

例如，汽車制造商們已經(jīng)在利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將初始原型設計到推出實物模型的時間從幾周縮短到幾天。

4.無差錯生產(chǎn)

有時，制造商可能急匆匆地查詢手冊而想當然地進行下一步。然而，這種想當然可能是錯的，并最終破壞整個計劃。由于一名員工的錯誤，制造商可能需要重啟動整個流程。在這種情況下，選擇將一道虛擬工序?qū)又糜诙喾N制造業(yè)和工業(yè)環(huán)境的“現(xiàn)實”之上，使用 AR/VR 眼鏡/觀看器等設備來避免任何人為錯誤。

5.制造商之間互動更佳

通過VR和AR，產(chǎn)品、制造商、生產(chǎn)資料在現(xiàn)實世界中虛擬地連接起來，其基于網(wǎng)絡的通信得以實現(xiàn)。通過使用增強現(xiàn)實技術(shù)，工程師無需到現(xiàn)場即可對制造商進行遠程監(jiān)控。

對于服務人員、工廠工人和物流工人，如果所需信息即在面前，他們可能會更出色地完成任務。他們可以通過大腦處理信息并動手將之實現(xiàn)。

6.客戶體驗更佳

AR/VR模型實際上以客戶為中心，根據(jù)用戶要求提供完整的質(zhì)量控制并實現(xiàn)定制化，從而提升客戶體驗。VR通過360度的內(nèi)容展示可更好地為客戶展示產(chǎn)品。

例如，智慧城市和智能汽車利用增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實，可通過實時信息讓客戶以視覺化和虛擬方式來體驗整個架構(gòu)。地理位置將不再成為此類制造項目的障礙。

7.節(jié)省人力資源

人力是制造行業(yè)中的重要因素，對體力和腦力都有要求，同時其需求也隨著行業(yè)革命日益劇增。目前，要么缺乏熟練的勞動力，要么就需要技能經(jīng)過實踐檢驗的工人。為此，專家們不得不中斷自身工作去指導新員工。

AR 讓沒有專家的情況培訓新員工成為可能，并解決了人力短缺的問題。人們可以根據(jù)勞動需要，依照匹配現(xiàn)實世界模擬形成的虛擬層存儲的指令行事。

8.工作場所安全

在制造業(yè)中發(fā)生危險和傷害實屬常見。制造商可以利用VR技術(shù)，先在 3D 虛擬世界中分析并決策，然后再在現(xiàn)實世界中實施，從而確保工作場所安全。為防止在工廠發(fā)生機器相關(guān)傷害的情況，VR和AR可以通過引導工人安全操作，最大程度減少事故，從而確保工人安全。

譯者介紹

趙青窕，51CTO社區(qū)編輯，從事多年驅(qū)動開發(fā)。研究興趣包含安全OS和網(wǎng)絡安全領(lǐng)域，曾獲得陜西賽區(qū)數(shù)學建模獎，發(fā)表過網(wǎng)絡相關(guān)專利。

原文標題：The Role of AR/VR in Transforming the Manufacturing Industry Digitally，作者：Sandeep Gundla