工業(yè)領(lǐng)域的三維可視化仿真系統(tǒng)應(yīng)用
時(shí)間：2019-12-29 12:31:50
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欄目：智慧工業(yè)
標(biāo)簽：工業(yè)三維虛擬仿真，數(shù)據(jù)三維可視化
導(dǎo)讀：虛擬現(xiàn)實(shí)簡(jiǎn)稱VR,即把現(xiàn)實(shí)生活中存在的事物與人為想像的事物結(jié)合在一起，利用硬件設(shè)備以立體三維形式呈現(xiàn)在人眼前，讓人沉浸在虛擬環(huán)境中，達(dá)到行走、漫游、數(shù)據(jù)顯示查詢等功能為一體的高科技產(chǎn)物。2005年虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在國(guó)內(nèi)就已經(jīng)...
虛擬現(xiàn)實(shí)簡(jiǎn)稱VR,即把現(xiàn)實(shí)生活中存在的事物與人為想像的事物結(jié)合在一起，利用硬件設(shè)備以立體三維形式呈現(xiàn)在人眼前，讓人沉浸在虛擬環(huán)境中，達(dá)到行走、漫游、數(shù)據(jù)顯示查詢等功能為一體的高科技產(chǎn)物。
2005年虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在國(guó)內(nèi)就已經(jīng)流行使用，主要應(yīng)用數(shù)字城市、房地產(chǎn)售樓等行業(yè)，多數(shù)以漫游匯報(bào)形式為主。隨著行業(yè)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到電力、煤礦等行業(yè)，并真正投入到員工考核、設(shè)備監(jiān)控，真正投入到生產(chǎn)應(yīng)用中。
嚴(yán)格來講，虛擬現(xiàn)實(shí)分為軟件和硬件兩部分：
軟件又分為開發(fā)軟件與項(xiàng)目應(yīng)用軟件。開發(fā)軟件目前流行的為Unity3d與UE兩種，各有優(yōu)點(diǎn)。2005至2009年時(shí)，國(guó)內(nèi)也存在兩三家開發(fā)軟件公司。項(xiàng)目應(yīng)用軟件即使用開發(fā)軟件為某行業(yè)開發(fā)的軟件，如房地產(chǎn)售樓軟件、電力三維培訓(xùn)軟件等，我們從事項(xiàng)目應(yīng)用軟件開發(fā)，在質(zhì)量與服務(wù)上得到了客戶的高度認(rèn)可。
工業(yè)生產(chǎn)過程中的機(jī)械設(shè)備24小時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)，操作培訓(xùn)無法直觀了解設(shè)備內(nèi)部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)及工作原理；另一方面，培訓(xùn)人員極少有實(shí)際應(yīng)對(duì)事故及檢修方法的經(jīng)驗(yàn)，而傳統(tǒng)的培訓(xùn)方法培訓(xùn)效果有限。針對(duì)以上問題，我們提出了運(yùn)用三維可視化仿真技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)虛擬運(yùn)行的生產(chǎn)作業(yè)培訓(xùn)環(huán)境，以達(dá)到培訓(xùn)目的。通過實(shí)現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)虛擬拆裝、場(chǎng)景漫游和設(shè)備檢修標(biāo)準(zhǔn)過程仿真三方面內(nèi)容來提高培訓(xùn)人員的技術(shù)水平。
1.設(shè)備結(jié)構(gòu)虛擬拆裝。該功能可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的操作，其中包括對(duì)設(shè)備的虛擬拆卸、虛擬安裝、隱藏零部件等功能，通過交互式操作培訓(xùn)者可以根據(jù)自身的知識(shí)掌握程度靈活選擇需要獲得的設(shè)備信息，以達(dá)到是培訓(xùn)者熟練掌握該設(shè)備詳細(xì)結(jié)構(gòu)的目的。
2.全廠場(chǎng)景漫游。本項(xiàng)目沒有該功能，一般說來，工業(yè)生產(chǎn)車間現(xiàn)場(chǎng)面積廣、設(shè)備體量巨大，作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，具有一定的危險(xiǎn)性，對(duì)于新員工需要很長(zhǎng)時(shí)間熟悉現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及設(shè)備位置、設(shè)備作用、設(shè)備工作流程等。通過構(gòu)建真實(shí)尺寸模型建立虛擬環(huán)境，在虛擬環(huán)境中可以快速對(duì)全廠環(huán)境進(jìn)行了解，同時(shí)在相應(yīng)的設(shè)備上還可以對(duì)設(shè)備的基本參數(shù)進(jìn)行顯示，能夠使培訓(xùn)者全面掌握廠內(nèi)狀態(tài)。該場(chǎng)景也可為技術(shù)改造的討論及演示提供平臺(tái)。
3.設(shè)備檢修過程仿真。設(shè)備的檢修及維護(hù)方法通常以電子文檔的形式進(jìn)行存儲(chǔ)和記錄，在檢修技術(shù)人員培訓(xùn)的過程中，很難體現(xiàn)檢修工藝的實(shí)際過程。在設(shè)備結(jié)構(gòu)三維模型的基礎(chǔ)上建立檢修場(chǎng)景，以三維仿真的形式對(duì)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)檢修工藝進(jìn)行記錄，并配有語音、文字等多媒體方式進(jìn)行展現(xiàn)，該方式不僅能夠使培訓(xùn)者直觀的了解檢修工作內(nèi)容，也可以作為檢修過程優(yōu)化的參考依據(jù)。
4.數(shù)據(jù)可視化。在實(shí)際設(shè)備的運(yùn)作的相關(guān)數(shù)據(jù)，可在三維可視化軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸展示的作用，主要起到數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)及相關(guān)預(yù)警作用。
4.數(shù)據(jù)可視化。在實(shí)際設(shè)備的運(yùn)作的相關(guān)數(shù)據(jù)，可在三維可視化軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸展示的作用，主要起到數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)及相關(guān)預(yù)警作用。
三維可視化仿真系統(tǒng)的應(yīng)用，改革了傳統(tǒng)設(shè)備制造領(lǐng)域的師傅帶徒弟的培訓(xùn)模式。通過將詳細(xì)設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)備系統(tǒng)工作原理、設(shè)備檢修維護(hù)過程及廠區(qū)環(huán)境在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行三維可視化構(gòu)建，無論是培訓(xùn)效果和效率，是傳統(tǒng)的培訓(xùn)模式無法比擬的，其變革是革命性的。本系統(tǒng)以三維仿真的方式演示設(shè)備檢修過程，并用語音和文字對(duì)檢修過程進(jìn)行說明，使工程技術(shù)人員和決策人員可以比較大限度地獲得設(shè)備檢修過程的信息，并對(duì)整個(gè)檢修過程進(jìn)行全程電子化、可視化輔助管理，有效地固化管理流程并實(shí)現(xiàn)管理的透明性。
電子沙盤應(yīng)用場(chǎng)合：
1) 監(jiān)控中心演示匯報(bào)，來公司參觀領(lǐng)導(dǎo)只要在監(jiān)控中心就可以看到企業(yè)規(guī)模；
2）招聘會(huì)使用，讓應(yīng)聘者看到公司規(guī)模；
3）招商融資，讓投資人看到公司目前企業(yè)規(guī)模；
4）市場(chǎng)銷售，讓代理商及消費(fèi)者看到公司生流車間及規(guī)模；
5）企業(yè)培訓(xùn)，安全生產(chǎn)，讓工作人員知道哪些地方可以擺放物品，哪些地方貨車可以進(jìn)入行駛，打造企業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；
6) 企業(yè)展會(huì)，讓參展人員了解企業(yè)，認(rèn)知企業(yè)，促進(jìn)公司宣傳與發(fā)展；
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