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虛擬工廠:實現中國制造2025的創新路徑

發布時間:2018-05-24

虛擬現實技術,常常被應用在娛樂場景中,尤其成為視頻游戲提升體驗的工具,由于娛樂對真實感要求并不太高,因此這一領域發展最為迅猛。然而,在微展世(北京)數字科技有限公司(以下簡稱“微展世”)看來,虛擬現實的潛能還遠遠沒有發揮出來,“虛擬現實有兩個特性,一方面它會提升體驗,這方面游戲表現的比較多;另一方面,它對物體的描述是最準確、最完整的,這是信息傳遞層面它具有的優勢?!蔽⒄故绖撌己匣锶藦埨渍f。
基于對虛擬現實技術深層次的理解,微展世將虛擬現實首次帶入了工業企業的生產制造管理環節,用數據將虛擬與現實相連接。
工業4.0、中國制造2025……全世界各個國家針對未來工業的發展,都提出了各自的戰略規劃,智能制造是其中的核心,然而如何打通制造企業各個環節,實現設計、生產、銷售、售后等多部門的快速協作,依然是世界性難題。而微展世利用虛擬現實技術在制造企業中打造出的“虛擬工廠”,讓任何人都可以利用移動終端,通過互聯網,進入“工廠”,查看準確、完整、實時的信息,快速協作,這也許會為全世界的先進制造業發展提供新的路徑。
最近,《環球科學》采訪了微展世創始合伙人張雷,探討當虛擬現實技術遇到了傳統制造業,將帶來怎樣的制造業變革。
《環球科學》:各個國家都提出了針對工業的未來發展戰略,智能制造是其中的一個核心,也被認為是工業發展的未來方向,從你的角度來看,如何理解智能制造?
張雷:現在我們對智能制造確實有比較深刻的理解,因為我們在與制造型企業高管溝通的時候,發現根源于西方管理思想、制造流程、技術體系的信息管理系統并沒有給中國企業帶來預期的效益。而且過去在企業中,不同部門、承擔不同職責的人所使用的軟件并不相同,形成了一個個數字孤島,在智能制造的情況下,基本的要求是打通這些孤島,但是目前來看背負著歷史的包袱來實現不同軟件之間的信息共享是非常困難的。因此,直接將國外的理念、方向、技術移植到中國企業是存在問題的。
對于中國而言,我們要看到在互聯網方面的巨大優勢,從網絡硬件鋪設到互聯網應用都是世界領先的。因此我們在考慮智能制造的時候,更多的融入了互聯網思維。
在互聯網中,人與人是平等的,信息是對等的,在信息充分的情況下,每個人都可以更好的進行決策。所以我們講智能制造,不是以自動化生產線為主,而是以信息化為主導,將企業中的每個環節串聯起來,依靠信息流改變企業的管理機制。
互聯網思維還有一個重要的優勢就是特別注重用戶體驗,比如說大數據,以前工廠里也積攢了很多大數據,但是卻沒有人用。之所以大家不喜歡用,主要就是因為它的體驗不夠好,一張張EXCEL表格,除了專業的人必須要看之外,還有多少人會愿意看它?數據、信息不被有效使用,就無法體現價值。我們在做整個智能制造管理體系的時候,就會考慮這樣的問題,什么樣的信息才是有意義的?我們認為這些信息應該是準確的、實時的、易讀的。我們會針對企業中不同組織的人、不同功能的人設計模塊,讓他們第一眼看到的就是他們最需要的信息,兩三分鐘內就能得到全部需要的信息。只有達到這樣的體驗,每個人才會使用,信息被使用之后,才會產生價值。
而且,我們認為如果要做智能制造,信息必須實時的傳遞,也就是說這一秒誕生的信息,不管它誕生在任何一個環節,就應該在這一秒通知到所有需要這個信息的人。
《環球科學》:現在,你們在智能制造管理方面已經做出了哪些實踐?
張雷:在一個制造型企業當中,產品和生產是核心,將這兩件事情搞清楚,就可以很快地輻射到上下游。我們可以將產品的設計、生產數據在企業級層面全部輕量化。比如,設計師完成一個產品的設計后,我們可以將設計結果放到企業的私有云上。我們將全部產品的零件打散,也許這個企業有100種機器,但是對于我們來說就是幾萬種零件,我們按照最終裝配的過程和可拆卸維修的模塊進行拆解,并將這些模塊放入云端。對于企業的銷售來說,他在銷售機床時,就可以在這樣一個“虛擬零件庫”中任意組織,在移動終端幫助客戶選擇,生成一個三維虛擬的數字機床,這個三維機床并不僅僅可供展示,它背后擁有整個供應鏈的信息。
目前,我們已經完成沈陽機床廠其中一條生產線的智能制造云VR信息系統的搭建。圍繞著生產線的所有環節,在生產過程中,利用移動終端和生產線上的終端機,一方面可以以虛擬現實的方式指導工人規范操作,另一方面可以順其自然的實時采集生產過程中的各種數據,既讓工人操作簡便,又保證了數據的準確性和實時性。在未來改造生產線時,它可以提供數據基礎,而且它在工人績效考核、提高生產效率等方面都能夠發揮很大的作用。
《環球科學》:在制造型企業管理中使用虛擬現實技術,這是一個創新性的嘗試,你認為虛擬現實技術在其中的優勢是什么?
張雷:虛擬現實有兩個特性,一是會給人新的體驗,在這方面游戲表現得比較出色。第二個層面就是它對物體的描述是最準確、最完整的,這就屬于信息傳遞層面。信息傳遞層面就是我們要做的,它在提升效率和準確率方面有極大的潛力。
未來工廠的大方向也包括可視化程度、學習維護能力以及恰到好處的人機交互,在這些方面虛擬現實技術具備強大的優勢。
比如,當制造企業的設計師用三維圖、線框圖來向別人展示他所設計的產品時,往往不夠直觀,即使是用圖片,也無法展示所有細節,很難讓其他人在腦中整合出完整的實物。利用虛擬現實技術,就相當于在虛擬空間,將一個完整的、與實物完全一致的三維產品擺在人們面前。
對于售后人員來說,以前他看到設備中的某個零件損壞了,它會將零件對應的編號信息傳遞給庫房,但是對于庫房來說,如果編號中的任何一個數字認錯,就會搞錯零件,延誤維修流程。而現在,我們傳遞的不是一個編號,而是三維的虛擬零件,它與真實零件完全一致,并且可以顯示準確的溯源信息,這樣就可以降低錯誤率。對于出口的商品而言,虛擬現實技術會打破語言障礙,畢竟在文字翻譯的過程中可能會出現偏差或者信息缺失,利用虛擬現實技術就不會存在這個問題。
在傳遞信息的過程中,目的是為了讓人能夠準確的、快速的進行解讀,因此我們都使用了虛擬現實技術,提升信息的閱讀效率和準確性,目前看來這是最有效的一種方式。
我們在設計智能制造管理信息系統時,用虛擬現實技術串聯起了所有的環節,只要牽涉到對物體的描述,大家都可以很容易的看懂,不會再有歧義。所以,我認為虛擬現實技術是非常重要的,在這方面我們做了很多比較縱深的工作。
現在,我們不僅追求將虛擬現實的體驗做到極致,有逼真的實時圖形渲染效果和友好的用戶交互體驗,而且致力于將完美的虛擬現實體驗跨越到不同的終端設備進行應用。目前,我們已經成功的將近千兆的虛擬現實內容在體驗不降低的情況下壓縮到10兆以內。這就意味著移動終端設備和下一代網絡技術將完美地支持這些虛擬現實的內容。
《環球科學》:你認為,作為全球制造業的發展趨勢,智能制造會帶來怎樣的深層次變革?
張雷:智能制造未來將會帶來C2M(消費者到工廠)的新模式,現在利用互聯網的電子商務已經極大的降低了銷售成本,為消費者帶來了物美價廉的產品,未來消費者甚至可以通過互聯網直接將信息傳遞給生產產品的工廠,減少了中間環節,對于企業來說是降低成本,對于消費者來說也節省了金錢?,F在,全世界制造業普遍采用的還是大規模訂單生產方式,而智能制造會使個性化產品的大規模定制成為可能。
目前,地球環境的污染與生產模式有很大的關系——過度生產會造成大量的浪費,最終過度消耗了地球的資源。而且,工業帶來的環境污染也是根本性的問題。理想化地說,如果能做到按需生產,環境污染就將會大大的改善。

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