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TechViz:如何使用 VR 优化航空领域的概念和生产?

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发表于 2021-11-24 15:49:05 | 显示全部楼层 |阅读模式

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设计和制造飞机是一个相当大的挑战。构成一架飞机的百万个零件必须尽可能轻巧,同时又极其耐用,而且必须按精确顺序组装。这必须在完全全球化的供应链背景下完成,在全球不同地点准备子组件。


                               
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因此,您应该注意一些关键问题:

概念错误的风险乘以参与项目的承包商和工人的数量
组装过程非常精确,需要优化的制造工厂和符合人体工程学的工作站才能高效运行

真实环境中的测试不易进行
许多公司必须相互合作来设计每个单独的零件并构思最终的大型产品
解决所有这些问题的一种方法是使用虚拟现实。VR 协作平台增强了工程师之间的交流,让他们能够以 1:1 的比例实时处理共享的 3D 模型。在本文中,我们将解释如何借助虚拟现实技术优化上市时间和制造运营。

了解现代航空航天工程过程


                               
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建造飞机或航天器需要什么
建造飞机或航天器依赖于不同的材料、工艺和技能。例如,您将需要能够加工金属的承包商,能够整合电气和电子设备的承包商,能够制造符合人体工学的仪表板的承包商……所有这些流程都是从汽车行业、计算机行业、机器人技术和许多行业中使用的流程中提炼出来的。其他。但这仅适用于外部结构。随着计算机工程和电子学的进步,子系统和辅助设备现在包括许多新功能,在国防工业的情况下,武器制造。

要制造一架完整的飞机,需要在物流和准备组装过程中进行大量工作。因此,如果您想快速制造如此大规模的产品,同时保持相同的质量,则应在产品投入生产之前进行许多优化,最好不要使用物理原型。更快的原型制作过程,例如在 VR 中审查您的原型,可以加快上市时间,尤其是在可以预先测试不同部件的情况下。因此减少了开发时间和更换非功能性组件所花费的时间。

您还需要一种检查设计错误的方法。由于飞机工业和国防工业的高要求,以及这种大规模产品制造中隐含的承包商数量,存在成倍错误的风险。


                               
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组装飞机的工作原理
在航空航天工业中,您将有一个主要承包商或系统集成商将整个项目划分为几个子组件。例如,运输机的后机身部分将与飞机的其余部分分开组装,而其他部分则平行组装。那么这部分也可以分给不同的分包商,分包商将依次与自己的供应商处理自己的零件和模块。然后,不同的部分进行组装,每个子区的第一,则所有子部分一起(机身,机翼尾,引擎...)在主组装线。

每个子部分的性能在组装之前都经过验证,以防止出现错误。测试主要在模拟飞行环境中进行,结合不同的数据,如风、真空、温度或振动。这些抽象数据的可视化通过使用可以单独渲染每个零件的虚拟环境,可以变得更加容易,确保虚拟装配正确发生并且每个零件都符合技术要求。

最终组装是最关键的一步,因为公司需要能够安装和移动大部分车辆的复杂机械。在组装机身时,它还会穿过不同的工作站,这些工作站将处理辅助设备以及内部管道和电缆。

组装完成后,将进行另一轮验证。尽管可以使用飞机的虚拟原型预先完成一些测试,但大部分测试都需要最终产品。但是,3D 模型在这一步将非常有用:它可以用作查找装配中错误的基础,或用作数字孪生并复制最终产品中发生的不可告人的变化。

使用虚拟现实优化航空流程

为什么航空航天和国防工业依赖虚拟现实技术

虚拟现实 (VR) 是利用计算机建模和模拟,使佩戴 VR 耳机(或眼镜)的用户能够在人工环境中与 3D 模型和虚拟物体进行 交互,并感觉就像是真实的一样。VR 应用程序让用户完全沉浸在一个与现实世界相似与否的虚拟世界中。由于 NASA(美国国家航空航天局)资助的项目,VR 技术取得了巨大的发展。虚拟现实与航空航天业有着密切的联系。

传统上,新飞行器的设计需要多次设计迭代。由于并非所有设计错误都可以预见,因此大量的设计返工很常见。根据大英百科全书,70% 到 80% 的航空航天产品成本是在设计阶段确定的。因此,航空航天和国防工业的制造商首先应该专注于优化他们的设计流程,以缩短整体上市时间。

虚拟现实如何加速设计和制造过程

正如我们之前解释的,组装大型产品(例如飞机)需要许多分包商的协作。制造飞机是一个漫长而复杂的过程,因为每个制造商都依赖多家供应商来制造自己的部件。它不仅带来远程协作问题,而且参与项目的人越多,出错的可能性就越大。

所有这些痛点可以用简化一个VR远程协作平台Wˉˉ这里的每一个制造商能够“即插即用”的CAD模型,并与其他公司的三维数据组装。有了一个为工程师设计的多功能VR 软件,不同的承包商可以在同一个虚拟环境中一起工作,即使他们不使用相同的 CAD 软件来创建他们的零件(即使建议所有承包商都依赖于 sam e 3D 可视化软件),或者即使它们不在同一地点(或国家/地区)。

一旦进入虚拟环境,每个承包商都可以通过自己的创作完成整体模型。他们可以毫无问题地通过 Internet 进行协作,并且负责大部分项目的每个组装人员都可以轻松地查看模型并查找设计错误。

VR 可以提供帮助的航空的其他方面

虚拟现实是一种广泛的工具,在航空航天和国防工业的其他方面非常有用,例如培训专业合作者,并在维护飞机时帮助技术人员。

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发表于 2022-3-17 22:58:57 | 显示全部楼层
培训专业合作者,并在维护飞机时帮助技术人员。
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发表于 2022-3-27 00:16:40 | 显示全部楼层
70% 到 80% 的航空航天产品成本是在设计阶段确定的。
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