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線上多人即時打怪——VR/AR技術賦能汽車設計

2021-03-10汽車

在汽車行業,使用虛擬現實技術(VR)進行線上設計評審早已不是什麽稀奇事。早在2013年,福特就利用模擬場景和模型來檢查汽車外觀、內飾等設計細節。

而在後疫情時期,跨國企業受制於設計人員的物理距離,不得不繼續將此技術套用進一步深化,更炫酷的聯合設計評審虛擬空間得以誕生。相比早期的簡單套用場景,現今的VR技術在汽車設計產業鏈上下遊中有了更為廣闊的用武之地。

在VR技術進入視野之前,傳統的設計流程通常需要設計師在確定的主題下手動繪制設計草圖和效果圖。

對於廣大F1車迷來說,Adrian Newey的是設計界永遠的神,作為賽車界最成功的設計師,他的手繪畫作一直被廣為傳道,那麽就讓我們來欣賞一下。

之後,基於諸如此類的手繪圖,設計師會進行更深一步的精細加工,打磨設計細節,之後交給數位模型師利用3D軟體繪制電腦數據模型。在這之後,大家面臨的便是 第一次設計評審 。這時,電腦的3D數據會交由油泥模型師進行實體的油泥模型制作,完成之後,計畫組成員會匯聚一堂,對油泥模型進行參數測試。

之後少不了的便是對油泥模型長時間、反復的修修改改,其耗時之久令人不禁恍惚,我們仿佛造的不是車,而是 泥菩薩 。而跨部門協作更是大問題,試問對於福特這種規模的公司,如何將所有相關人員都請到「泥菩薩」身邊,且不遺漏任何一位人士?

面對這個問題,VR技術早已提供了優秀的解決方案,早前的福特案例也多套用於此。車企無需再費力打造泥塑模型,也無需耗費巨大的溝通成本就可以在虛擬空間對實物進行設計評審。且線上流還便於存檔反復觀看,以避免會議紀要的文字表達和口口相傳帶來的資訊偏差。

在工程設計階段,各位工程師各顯神通的範圍繼續擴大,從早期到後期涵蓋車身造型、布局、動力總成、零部件、電器系統等繁雜系統的合理設計布局。在這個階段,可視、可互動且高效的評審和溝通十分重要。

戴姆勒旗下的Daimler Protics使用NetAllied Systems開發的技術型3D CAD渲染器UberEngine,使工程師們能夠快速檢視大型CAD數據集和檢查車輛設計。「我們基本上就是 打造了一個讓工程師們玩的多人聯網遊戲 。」計畫主管兼首席軟體架構師Jürgen Riegel說,他負責公司名為Engineering Hub的基於UE4的VR協作環境。這一創新不僅影響了準確度,還影響了輸出。「工程師們很喜歡在頭顯中看數據,」Riegel說。「如果你能夠親眼看到,判斷大小和評估問題就會容易得多。進行關於數據的臨時協作會話功能也提高了生產率。」當設計和工程團隊位於世界上不同的角落時,透過這種方法從任何地方進入共享的沈浸式環境進行多使用者協作就是個巨大的優勢。

各團隊再也不必透過電子信件或電話等待反饋了。審查工作、交流創意和解決問題,現在都可以就地即時協作進行。除了大大提高創造力和效率,這種方法也是財務部門喜聞樂見的。「使用這種方法進行視覺化可以節省大量的時間,能帶來巨大的ROI效益。」Riegel說,「我們的設計流程已經分散到了世界各地。透過3D數據減少差旅成本和消除快速解決問題的障礙,這種做法真是節約時間和成本的利器。」 (Unreal官網)

我們繼續拿福特為例,2020年間,福特匯聚各地的設計工程師,線上進行虛擬原型車的設計評審會議。

我們可以看到,在這個虛擬空間裏,各位設計師在家中就可以化身一個虛擬角色,透過系統賦予他的視角「看到」汽車原型,並與遠在異國的同事共同檢閱設計情況,並標記重要參數供後續參考。

就像福特所說的那樣,這是一個 能夠支持頻繁的原型設計改動和工程開發過程 。這一過程是可以高度重復的,並且可以接受任何必要的工程變動。比如,設計師們在設計新款野馬時,遇到了內部面板如何放置才能符合靠左駕駛或靠後駕駛版本的要求這一問題,他們就可以透過使用VR來解決。 (【591ARVR資訊網】)

當進度條來到樣車實際效能和可靠性試驗階段的時候,如何將樣車參數融入模擬的試驗場景尤為關鍵。無論是構建試驗場、台架、實際道路、風洞還是碰撞安全場景,大量的前期成本都是行業不得不面臨的問題。

而VR技術則可以將數據直接顯示,避免物理構造場景帶來浪費的同時,讓工程師能夠更加直觀、高效地分析。

在批次生產階段,其實不僅僅是汽車行業,對於所有目指工業4.0智慧制造的生產加工廠家而言,VR技術都是一大利器。

除了可以模擬裝配流水線、工人工位布局之外,還能夠結合三維視覺化看板、MES系統等技術,對工人進行遠端培訓等。

例如,近期奧迪就在生產R8時采用了VR和3D掃描技術。而奧迪e-tron GT也是 首款全程無實體原型車,純依靠虛擬技術進行全套設計規劃和生產的車型

是不是很像VR密室的畫風?

那我們是否可以設想在不久的將來,VR技術進一步拓寬疆域,滲透到生活和工作的方方面面。到了那個時候,「頭號玩家」式的世界還會遠嗎?

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