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2019工業VR/AR應用場景白皮書釋出,信通院、海爾、亮風台等聯合撰寫

近日,虛拟現實産業推薦會釋出了《工業虛拟(增強)現實應用場景白皮書(2019)》,内容涵蓋VR/AR+工業的發展背景、産業分析和應用場景等多個方面。

白皮書由中國資訊通信研究院、青島海爾工業智能研究院有限公司、中興通訊股份有限公司、美國參數技術公司、中國聯通網絡技術研究院、同濟大學、亮風台資訊科技有限公司等聯合撰寫。

在工業智能化更新的背景下,VR/AR已經成為重要的創新動力引擎之一,而工業也是目前VR/AR商業落地的重要方向。此次參與白皮書撰寫的企業機關中,海爾智研院牽頭成立國内首個虛拟現實技術工業應用聯合實驗室,以海爾互聯工廠為實踐基地,促進VR/AR等相關技術在家電以及制造業的規模化應用,目前已在多個智能互聯工廠落地。亮風台是國内AR領域的頭部企業,也是海爾智研院的戰略合作夥伴,在工業領域開拓多種商業應用場景,為能源、汽車、家電、制造等企業提供AR技術與産品,此外,5G、3D軟體、傳感器等也是工業智能化實作的重要組成,參與的各企業機關,基于自身研發或應用積累,撰寫了此白皮書,内容若有疏漏,煩請不吝指正。

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以下文章内容來源于白皮書,重點選取了其中AR的部分。

虛拟現實作為新一代人機互動平台,聚焦身臨其境的沉浸體驗,強調使用者連接配接互動深度,對人類認識世界、改造世界的方式方法帶來重大變革。随着技術和産業生态的持續發展,虛拟現實的概念不斷演進。業界對虛拟現實的研讨不再拘泥于特定終端形态,而是強調關鍵技術、産業生态與應用落地的融合創新。

根據工信部的定義,虛拟(增強)現實(Virtual Reality,VR/Augmented Reality, AR)指借助近眼顯示、感覺互動、渲染處理、網絡傳輸和内容制作等新一代資訊通信技術,建構身臨其境與虛實融合沉浸體驗所涉及的産品和服務。從廣義來看,虛拟現實包含增強現實,狹義而言彼此獨立。本白皮書使用狹義界定,暨區分虛拟現實與增強現實,其中虛拟現實(VR)通過隔絕式音視訊内容帶來沉浸感體驗,增強現實(AR)強調虛拟資訊與現實環境的“無縫”融合。

虛拟現實涉及多類技術領域,可劃分為五橫兩縱的技術架構。“五橫”是指近眼顯示、感覺互動、網絡傳輸、渲染處理與内容制作,“兩縱”是指 VR 與 AR,兩者技術體系趨同,且技術實作難 度均高于手機等傳統智能終端,如手機等裝置在晶片、螢幕等核心領域的性能過剩成為虛拟現實的性能門檻。

2019工業VR/AR應用場景白皮書釋出,信通院、海爾、亮風台等聯合撰寫

虛拟現實技術架構

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虛拟現實技術樹

虛拟現實産業鍊條長,參與主體多,主要分為内容應用、終端器件、網絡平台和内容生産。

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中國虛拟(增強)現實産業地圖

▌ 工業+虛拟現實: 潛力大、應用空間廣、發展迅速

工業+虛拟現實是指将虛拟現實應用于工業生産的需求分析、總體 設計、工藝優化、生産制造、測試實驗、使用維護等環節,實作工業産品設計-制造-測試-維護的智能化和一體化。

制造業智能化更新需求是工業和虛拟現實融合發展的根本驅動。虛拟現實技術體系逐漸完善,推動工業+虛拟現實的快速發展。工業+虛拟現實的應用場景正在不斷演進,主要包括産品設計、運維巡檢、遠端協作、操作教育訓練和數字孿生等方面。

美、歐、日等工業發達國家都将虛拟現實技術作為未來市場競争的關鍵手段,在工業領域已形成可內建軟體平台和成熟硬體産品。我國也在積極推動虛拟現實技術在工業中的應用。

2019工業VR/AR應用場景白皮書釋出,信通院、海爾、亮風台等聯合撰寫

随着虛拟現實在垂直行業中的深化應用,工業虛拟現實的活躍度也日益提高。根據市場回報和技術發展趨勢,預計在未來的2-5年内,虛拟現實的工業應用将進入快熟成長階段,市場上有效産品和解決方案的供給不斷豐富,覆寫工業制造、管理、服務的全流程,成為智能制造發展的重要平台和基礎支撐。

根據Greenlight測算,2019年全球AR/VR工業領域應用市場規模超4億美元,同比增長145%,其中AR工業應用市場規模超3億美元。預計2023年AR/VR工業領域市場規模将達到33.6億美元,其中AR市場28.5億美元。預計2018-2023年全球AR/VR工業領域應用市場規模将保持83.5%的高速複合年均增長率,AR占據主體地位且增速更為顯著。從工業類别來看,目前AR工業應用中制造、建築、汽車、能源占比較為平均,各為18%左右。

2019工業VR/AR應用場景白皮書釋出,信通院、海爾、亮風台等聯合撰寫

資料來源:Greenlight

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資料來源:Greenlight

虛拟現實技術賦能工業價值鍊,特别是服務和制造環節。

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資料來源:PTC

工業虛拟現實技術逐漸成熟,企業大規模使用程序将加快。

▌工業+虛拟現實應用: 場景多樣,融入流程,提速落地

白皮書中例舉了工業虛拟現實技術應用的各大場景,涵蓋AR遠端協作、AR作業指導、AR專業技能訓練、AR産品展示與說明書、AR管理可視化、AR輔助裝置點檢、AR倉庫管理、AR品質異常記錄等不同方面。

AR遠端協作支援一對一、一對多、多對多等各種場景,也可自由選擇接入通訊的終端裝置類型(如手機、電腦、平闆、AR眼鏡)。AR遠端互動,實作遠端音視訊連接配接、一鍵凍屏、多人通話、實時标注、檔案傳輸、電子白闆、全程記錄。

具體的應用場景可分為專家支援、作業監督和實景考察三大類場景。

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AR遠端互動案例

國外新工廠的勞工遇到裝置調試、維修等技術難題,隻需戴上AR眼鏡連線總部,遠在千裡之外的技術人員就可以通過音視訊進行指導,并在上面做标記、标注、傳檔案等操作,進而幫助勞工實時解決技術難題。讓海外技術溝通問題迎刃而解,而且全程錄影記錄,最終可以形成技術問題案例庫。

AR作業指導主要解決在自動化智能化生産流程中依然需要的大量人工與日益增高的人力成本的沖突。

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AR作業指導

借助AR技術,可以将企業中熟練勞工的既有知識經驗和技能固化下來,成為行動準則和模闆,通過智能裝置的環境感覺和對象識别技術,将熟練勞工的經驗和行為在新手眼前重制,讓新手可以依據視覺“誘導操作”完成任務,讓智力資産得以複用增值,填平經驗鴻溝。

利用基于AR技術指導系統,可以減少生産過程中操作人員查閱資料的時間,通過設計、工藝之間的資料互聯互通,形成産品設計、工藝設計和現場制造之間的資料閉環;給操作勞工以實時指導和提示,檢查步驟的完整性,降低作業的風險,提高操作的效率,全程透明可視化管理,進而實作現場作業方式的變革。

AR操作指導提升了複雜流程中的作業效率,對提升經驗較淺或新員工的裝配準确率效果顯著,還将作業指導與教育訓練相融合,以直覺易了解的指導方式降低了教育訓練難度與成本。

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AR操作指導

在該應用中,作業人員佩戴AR終端,可以先了解核心部件的介紹與操作說明,随後實時檢視與操作裝置、操作步驟同步的分解指導說明資訊,嚴格按照流程逐漸完成必須步驟,完成裝置組裝。同時,作業過程同步記錄,友善回溯與管理。

AR産品展示與說明書具備所見即所得的獨特優勢,是通過手機或者智能眼鏡,結合圖像或物體識别技術,将産品的結構說明和使用說明等内容,通過虛實結合的方式直接顯示到産品的對應真實位置上的一種說明書類型。

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上海某汽車品牌的AR産品說明書

上海某汽車品牌打造“汽車AR說明書”,将AR技術與電子說明書結合,輔助汽車的營銷銷售、售後運維等場景,并與AR雲平台、車聯網系統打通,提升客戶服務品質與效率,使用者可通過手機APP掃描汽車直覺檢視各部件、按鍵的功能介紹、故障分析、處理意見等内容。

AR管理可視化則無需手持額外裝置,實作智能眼鏡佩戴者對工廠、園區的裝置、人員或物料的管理可視化。通過識别裝置、人員、物料,以實作虛拟資料的顯示與疊加,将大體量資料轉變為易于被人接受、處理、記憶的資訊輸入型"故事",讓關鍵、重點的資訊在短時間内被使用者接收并直接顯示于眼前,并搭配智能眼鏡的特性,以虛實結合的方式,解決一系列痛點問題。具體的應用場景可分為生産管理、運維巡檢、體驗考察、人員安防、物流倉儲五大類場景。

此外,白皮書中還指出,不同應用場景的VR/AR解決方案部署流程大緻相似,由場景比對、硬體選擇、平台選擇、網絡測試、系統測試、業務測試、回報疊代構成。

目前,制造業智能化已經成為國家間搶占戰略制高點、國内産業轉型更新、經濟發展的重要引擎。作為助力工業4.0發展的技術支柱之一,虛拟現實被應用于工業生産的需求分析、總體設計、工藝優化、生産制造、測試實驗、使用維護等環節,實作工業産品設計-制造-測試-維護的智能化和一體化。預計在未來幾年内,虛拟現實/增強現實的工業應用将進入快熟成長階段,覆寫工業制造、管理、服務的全流程,成為智能制造發展的重要平台和基礎支撐。

關于亮風台:

亮風台擁有計算機視覺、深度學習、智能互動等人工智能核心技術,自主研發由AR雲、AR通訊與協作平台、AR終端組成的“雲管端”一體化産品平台HiAR Workspace,紮根垂直市場,建構AR工作空間。累計為近千家各領域企業與機構提供服務,重點行業top10企業覆寫率60%~80%。現階段,亮風台将智能制造作為重點布局的行業。合作客戶包括華為、移動、海爾、格力電氣、中國鐵塔、小米、百度、京東、騰訊、聯通、電信、中海通、菲尼克斯、施耐德等知名企業。此外,與營運商密切合作,實作“5G+AR”的商業化落地。

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