AR工业应用｜AR如何实地应用在工业装配及维修中来降本增效？｜effiarAR工业云平台

增强现实(AR)系统提供了一个技术平台，允许真实世界和虚拟世界的和谐集成，在其应用程序中具有无穷无尽的功能。随着信息技术的兴起，增强现实技术在医学、航空、制造业等工业应用领域做出了重大贡献。

本文旨在通过调查制造业中AR技术的使用现状，包括质量控制和维护，提供关于AR技术的深刻见解。它描述了AR技术如何集成到质量控制和维护，目前和可用的AR设备在使用，以及未来的研究方向。

创新已成为制造业的基本特征，其目的是提高质量、控制污染和消除浪费。工业革命以数字革命和互联网、智能组件、机器人和技术的广泛应用为特征。

机器学习(ML)、人工智能(AI)、云技术等技术近年来，全球制造业发展迅速。在这个行业中，质量控制和维护在产品中起着不可或缺的作用。质量控制是生产过程中的一个重要环节，它直接影响着制造成本。缺陷件的生产降低了企业的利润率，增加了企业的生产成本。

客户检测到的不合格品可能会导致两倍于原产品的生产成本。同样，维护也是一个关键方面，因为产品的质量取决于生产线上机器的健康状态。技术、物联网(IoT)、虚拟现实(VR)等技术被用于支持制造业活动，包括生产质量控制和维护在各个行业。

装配

在现代制造业中，复杂的装配是不可避免的。不管你是在组装智能手机还是飞机引擎，许多零部件都必须放在a中尽可能快地排序。这可能是一项挑战，因为在这个过程中，执行任务的人有时被迫走到一个工作站，查看pdf或视频手册。通过AR技术，组装产品所需的指令被整合到AR眼镜中，从而简化了工作，节省了时间。因此，工人可以一直把手放在工作上，而不需要走进工作站查看其他指示。随着HMD眼镜的使用，开发人员使用的开发软件，视频流指令组装过程。当三维指令与增强现实技术相结合时，学生可以学习交互式地加入技术。在视频中扩展了机械部件的拆卸方法;其他视频效果，如动画，可以结合显示现实世界的实际情况。在整个培训过程中，学生可以按照各自的顺序查看实际的装配零件。必要的工具和技术，帮助组装也显示。然后，该系统引导学生进入一个逐步组装和拆卸过程。增强现实技术使学习过程更具吸引力和实用性。下图演示了执行组装任务的工作人员。应用AR装配过程中的某些特性来增加用户舒适度和提高装配过程中的质量，有三个关键领域。 

1. 音频支持-当装配机器时，开发人员可能会由于模糊的视觉而犯错误。AR应用中的音频支持可以消除装配错误。音频可以被记录为短音符信息输入或蜂鸣声信号，在装配过程中发现错误时发出铃声。音频支持在组织培训课程时更有帮助，因为学生肯定会犯错误。这是更好的让他们在第一次尝试时纠正错误，而不是重新做这个过程。 

2. 增强文本- AR应用程序中信息的质量决定了装配过程的质量。因此，加强文本在虚拟装配环境中的整合至关重要。文本显示在交互式菜单中，允许用户导航附加信息。 

3.交互性-在装配过程中使用的AR应用程序允许用户与3D功能进行实时交互。这给了用户舒适感。

维修

在过去，当一个行业的机器出现故障时，用户必须呼叫服务技术人员，但是，使用基于知识的AR和维护辅助系统的力量，用户现在能够自己执行必要的服务过程。用户通过扫描带有AR显示设备的机器，就可以发现缺陷。

此外，显示器可以实时地向用户指示如何修复机器中的故障。将显示与下一个修复步骤相对应的增强。眼镜上显示的增强效果有助于工作人员识别要采取的行动。该技术可以使用动画等亮点来指导工人的维修程序。该技术还可以在执行任务前将机器上的缺陷可视化。

阅读冗长的pdf和文档来执行复杂的修复任务，既耗时又费力。为了解决这个问题，Neumann等人提出了一个维修AR应用程序，可以帮助飞机上的维修人员测试电路[23]。该系统不仅可以对任务进行指导，而且可以检测过程的各个阶段，还可以检测异常对象。此外，它还能探测到隐藏的物体，比如灰尘里的东西。要检查制造业中的供水系统，建议使用支持语音的AR。用户使用语音指令与系统相关。承担这项任务的工人使用PDA来帮助系统定位他的位置。该位置激活了与水交互的当前视图的增强。

系统。例如，技术人员可以通过声音查询阀门的压力。该系统将声音传输到管理设备的软件，从而检查阀门的状态。这种集成对技术人员是有益的，因为他总是有可用的信息。此外，AR系统可以让执行维护任务的工作人员访问专家。有时是一个工人在表演

维修任务在发现问题时可能会遇到困难，而专家可能会有所帮助。该系统可以实时扫描问题并将图形发送给专家。

两者之间的音频通常通过视频馈送进行增强。工作人员需要实时按部就班地听从专家的指导。

有些维护程序很复杂，需要专家的注意。Lipson等人的建议行业使用在线产品维护系统，以填补的差距

这个领域的专家。这避免了将专家运送到现场以建立或修复问题的额外成本。

相反，专家可以同时支持不同地点的许多维修。通过增加，该系统可以帮助现场工作人员进行维修。这对于需要经常维护的制造厂来说是很有价值的。该系统还可用于培训多名受训人员执行维护过程。来自不同地点的受训人员与一名专家有联系。通过HMD，它们可以实时访问增强，并且可以像典型的电话会议一样相互交互。除了降低成本和节省时间外，这些系统还能让学员从彼此的错误中学习。

自动化

纠正不同生产阶段的缺陷产品的成本可能是不经济的。例如，修复客户检测到的缺陷的成本可能与生产相同产品的两个单元一样高。因此，行业需要通过质量控制程序来减少产品缺陷。在工业生产的各个阶段，增强现实技术都是一种经济有效的质量控制选择。AR应用程序可以在检查阶段使用，在这个阶段，应用程序会显示图形说明，指导用户如何进行检查。用户进行检查时，眼睛并没有离开程序。因此，这节省了时间并减少了可能发生的错误。智能眼是博世公司新研发的质量控制AR设备。工人可以将成品与AR设备中的成品进行比较。操作员按照音频演练中的检查指令，通过声音指令批准或拒绝产品。智能眼可以对有缺陷的产品拍照，照片会自动发送到中央系统进行审核。使用该装置，检测时间减少80%，误差显著降低。下面是一名员工使用智能眼设备进行检查的图片。

最近德国保时捷装配厂采用了AR进行质量控制。这里的AR系统是在质量控制的最后阶段使用的，然后再把车运送给客户。对装配的零部件进行彻底的质量检查。元素被扫描并保存在数字数据库中;工人们已经能够通过汽车上的AR显示器实时反检查他们的位置。因此，确保车辆符合标准。

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