VR/AR在汽车、制造、公共工程领域的应用现状、作用及发展趋势|0glass低调分享

2017年开始,VR/AR开始全面转向行业应用,在教育、医疗、旅游、会展各个领域全面开花。而传统行业对VR/AR的接受度到底如何,具体使用在哪些环节,本文中将会对其中一部分领域有比较详细的解答。


近日,凯捷(capgemini)发布《Augmented and Virtual Reality in Operations: A guide for investment》(虚拟现实和增强现实实操报告:投资指南),报告针对汽车&零部件、制造业和公共工程领域的700多家企业进行了调查,其中包括600家正在尝试或已经使用VR/AR技术的企业,并通过35个案例分析了VR/AR技术在这些领域的各个环节的作用。


(调查对象国家分布,N=709,调查时间:2018.5-6月)


709家参与调研的企业中,27%的企业收入超过100亿美元;46%的企业收入在10-50亿美元之间;22%的企业收入在50-100亿美元之间;收入5-10亿美元的企业占比5%。


调查对象收入分布


(本报告由VR陀螺汉化整理,有删减)


 46%企业表示未来3年VR/AR成主流技术 


2018年,预计全球AR/VR规模将达到178亿美元,比2017年估计的91亿美元增长近95%。


VR/AR在传统行业的渗透率也在不断提升,例如深圳增强现实技术有限公司(0glass通过AR技术提升了电厂巡检效率,降低出错率,减少了安全隐患,降低了其人力成本、运维成本和监管成本。波音公司通过使用AR技术为技术人员提供飞机连接线原理图,从而将布线生产时间缩短了25%,生产效率提高40%,并大大降低了误差。福特则使用VR技术提高装配线上工作人员的生产率和安全性,使员工伤害减少70%,人体工程学相关问题减少90%。此外,美国新泽西州汤姆斯河市政公用事业管理局(TRMUA) 的田野工作者还使用AR/VR技术来查看隐藏的水电问题。


用例示范


在AR中,人们可以在执行手动技术类任务时得到逐步指导,同时获得远程协助从而提高效率。在VR中,人们可以在虚拟环境中进行设计讨论,并进行虚拟培训。


目前AR/VR已经取得了很大的进展,现在人们关心更多地是关于投资回报率和软件开发速度的问题。


调查问卷显示,有46%的公司表示未来3年内使用VR/AR技术将成为主流,53%的公司认为3年后AR/VR才能成为主流技术。


资料来源:凯捷研究所; 调研时间:2018年5月至6月,N = 603


大众汽车IT部门的 Frantisek Zapletal表示:“这种影响不仅会在未来一到三年内得到改善,还将成为汽车业务的标准。”


 AR比VR适用性更强 


虽然在进行产品设计等应用中使用VR具有很好的效果,但66%的企业认为AR比VR更适用于他们。这可能反映了一个事实,即AR可以让数字机器和系统与人们进行日常互动,而VR则是通过将用户与现实世界隔离开来,从而增强个人身临其境的体验。


Vuzix 的首席执行官Paul Travers也表示,虽然VR体验更“大”,但当你从现实世界中被剥离出来时,能做的事情会有局限性。


通过将数字世界连接到现实世界,AR支持许多突破性的用例。如图所示,在尝试AR技术的企业占55%,已经使用的企业占45%;而VR则64%仍在尝试阶段,只有36%的企业已经应用到实际的业务中。



芬兰电网运营商Fingrid的数字服务负责人Antti Aarnio表示:“VR对我们来说并不太重要,尽管我们可以用它来培训。在我们的行业中,一旦通过安全标准,AR就可以为高风险情况下工作的员工提供附加值,例如能够判断一台设备是否处于高压或高温状态。”


目前,美国、中国和法国的公司正处于竞争中。美国目前拥有最多AR使用者的国家,占比达到59%,预计在2018年还将成为AR/VR消费者最多的国家,市场规模约64亿美元。而另一方面,中国政府和中国公司则通过专注的研发工作、直接投资和人力资本建设,正在努力成为AR/VR领域的领导者。此外,法国则主要在欧洲大陆的VR领域占有领导地位。



各国家尝试/应用VR/AR技术的比例


 VR/AR作用:提高效率、生产力和安全性 


在实际应用中,VR和AR分别发挥着不同的作用。


AR可提高生产率和效率。 许多公司通过在执行手动任务时通过使用AR来简化工作流程。有了AR,员工还可以与专家远程协作以获得指导。西门子副总裁Gunter Beitinger博士介绍了AR如何帮助员工对印刷电路板进行质量控制。


 “员工必须不断地在物理电路板和屏幕之间进行查看,以比较、验证和测试。AR允许那些员工通过增强他们的视野来检查电路板,并将注意力集中在他们可能错过的各种元素上。”使用这种方法,已经让质量提高20%-25%。


VR则能够提高效率和安全性能。在VR中的协作产品设计极大地提高了效率。如汽车设计的案例 :汽车安全、造型、耐用性、噪音、振动等方面的专家同时出现在3D、沉浸式的设计空间中,并在设计组件时进行交互,可以非常快速地进行协同并解决冲突。如果没有VR,则需要经过多次修改、电子邮件和会议才能让各方对设计达成一致。


VR还可用于培训。在恶劣、高风险环境下,接受培训的员工可以通过VR在物理安全的环境中学习和做出决策。鉴于在培训和工作中发生事故的成本,仅安全因素就足以证明VR的投资是合理的。


通过AR / VR,很大一部分公司的运营收益超过10%。平均而言,82%的已经使用AR / VR的公司表示,其AR / VR计划产生的效益达到或超过了他们的预期。 下图突出显示了使用AR / VR的公司在提高效率、生产力和安全性等方面经营效益超过 10%。至少有75%的大规模使用AR / VR 技术的公司可以证明其运营效益超过了10%。



 VR/AR技术在哪些环节作用最大? 


维修和维护是最受欢迎的重点


AR / VR准备重新定义当前工作流程并转变价值链。行业正在四个领域利用这项技术:


• 设计与组装:数字化体验设计与运营; 完成前测试和模型更改

• 沉浸式培训:让员工沉浸在环境中,以便在安全或数字化指导的环境中做出决策

• 检查和质量保证:通过可视化和信息实现更快、更彻底的监控和检查

• 维修和维护:使用实时可视化和信息来帮助完成维护或维修任务。早期采用者已经在价值链的几个部分中实施了沉浸式技术,但在某些领域比在其他领域更先进。


下图显示了我们的受访者中最常见的用例,说明了对维修和维护以及设计和装配的关注。


1、维修保养、设计组装环节VR/AR渗透率调查


凯捷研究所对231家使用AR的企业和175家使用VR的企业(有重叠),针对维修保养和设计组装环节中VR/AR技术渗透率进行了调查,结果显示,维修保养环节中,31%企业会使用VR/AR技术来查看参考视频和数字手册;30%企业用于远程求助;30%企业用于可视化物理障碍背后的特定组件和功能;29%的企业用于实操步骤指导。


而在设计组装环节中,27%的企业使用VR/AR进行装配和配置的数字指令;28%企业用于极端条件下模拟产品性能;28%的企业用其来进行基础设施项目的可视化展示;26%的企业用于将设计组建叠加到现有的模块上。



汽车行业&制造业:AR增益效果好,VR更复杂


对于汽车行业及制造业而言,调查结果显示AR产生增益效果更好,而VR使用则更为复杂。调研以实施的相对复杂性和效益两个维度来进行,分成四个选项:


1.必须使用:提高效益且操作简单的双重优势

2.有需要:操作复杂但可提高效益

3.可以使用:操作简单但效益不高

4.没必要:设备操作复杂且效益低


1、汽车行业


在汽车行业中,绝大多数的公司正在使用且在“有需要”的维度领域中,即使设备具有复杂性,但是同时产生高收益。例如:江铃汽车集团将深圳增强现实技术有限公司(0glass) AR工业解决方案应用于江西五十铃发动机有限公司的发动机装配过程。为发动机装配过程开发一套发动机装配AR工作辅助系统(EA-PSS,Engine Assembly PSS),通过对发动机进行精确的三维模型注册跟踪和场景虚实融合AR显示,实现了装配前对零件正确性的核验、装配过程中对员工每一个作业动作进行提示和检查、装配完成后对装配正确性进行核验,实现了该两道装配工序的零缺陷目标。



       在调研中,凯捷也采访了大众汽车信息技术公司的Frantisek Zapletal,其表示:“VR充分优化了概念设计,一个原型项目设计得耗资400万欧元(约合470万元美元),而VR/AR技术减少这方面的成本消耗。”


以上的案例是入门的用例,其并不是基于精确的CAD绘图设计,但是对于早期设计阶段是十分有用和高效的。


制造业


在制造业中仅有20%的公司选择“必须使用”,25%的企业选择了“有需要”。



通气电气公司Baker Hughes的负责人Gordon Schemberi分享了有关GE的常案例信息:“在我们行业中,你可以在涡轮机的传感器中提取数据,构建数字化的模型或数据,然后客户可以对模型和数据进行测试,以获得最高效益的相互反馈,而并不是在真正的设备中进行测试,如果需要通过设备进行测试,那就得花费百万美元来构建和运行,虚拟数据构建效果可以优化工作流程。”


以下是选择了“必须使用”和“需要用”的相关企业案例:



总而言之,AR/VR让用户更为直观的了解系统,同时帮助进行决策分析和性能测试。在新技术的协助下,所有利益相关者的信息沟通获得了更直观和全面的理解。


总结


VR/AR在行业应用中短时间内取得了长足的发展,并将持续发展。


对于企业而言,目前的主要障碍将是技术集成、数据准备、无法识别用例、人才和固化的认知。 但是,凯捷认为这些挑战并不会阻碍该技术带来的长期增长潜力。


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