在汽车行业,使用虚拟现实技术(VR)进行在线设计评审早已不是什么稀奇事。早在2013年,福特就利用模拟场景和模型来检查汽车外观、内饰等设计细节。
而在后疫情时期,跨国企业受制于设计人员的物理距离,不得不继续将此技术应用进一步深化,更炫酷的联合设计评审虚拟空间得以诞生。相比早期的简单应用场景,现今的VR技术在汽车设计产业链上下游中有了更为广阔的用武之地。
在VR技术进入视野之前,传统的设计流程通常需要设计师在确定的主题下手动绘制设计草图和效果图。
对于广大F1车迷来说,Adrian Newey的是设计界永远的神,作为赛车界最成功的设计师,他的手绘画作一直被广为传道,那么就让我们来欣赏一下。
之后,基于诸如此类的手绘图,设计师会进行更深一步的精细加工,打磨设计细节,之后交给数字模型师利用3D软件绘制电脑数据模型。在这之后,大家面临的便是 第一次设计评审 。这时,电脑的3D数据会交由油泥模型师进行实体的油泥模型制作,完成之后,项目组成员会汇聚一堂,对油泥模型进行参数测试。
之后少不了的便是对油泥模型长时间、反复的修修改改,其耗时之久令人不禁恍惚,我们仿佛造的不是车,而是 泥菩萨 。而跨部门协作更是大问题,试问对于福特这种规模的公司,如何将所有相关人员都请到「泥菩萨」身边,且不遗漏任何一位人士?
面对这个问题,VR技术早已提供了优秀的解决方案,早前的福特案例也多应用于此。车企无需再费力打造泥塑模型,也无需耗费巨大的沟通成本就可以在虚拟空间对实物进行设计评审。且在线流还便于存档反复观看,以避免会议纪要的文字表达和口口相传带来的信息偏差。
在工程设计阶段,各位工程师各显神通的范围继续扩大,从早期到后期涵盖车身造型、布局、动力总成、零部件、电器系统等繁杂系统的合理设计布局。在这个阶段,可视、可交互且高效的评审和沟通十分重要。
戴姆勒旗下的Daimler Protics使用NetAllied Systems开发的技术型3D CAD渲染器UberEngine,使工程师们能够快速查看大型CAD数据集和检查车辆设计。「我们基本上就是 打造了一个让工程师们玩的多人联网游戏 。」项目主管兼首席软件架构师Jürgen Riegel说,他负责公司名为Engineering Hub的基于UE4的VR协作环境。这一创新不仅影响了准确度,还影响了输出。「工程师们很喜欢在头显中看数据,」Riegel说。「如果你能够亲眼看到,判断大小和评估问题就会容易得多。进行关于数据的临时协作会话功能也提高了生产率。」当设计和工程团队位于世界上不同的角落时,通过这种方法从任何地方进入共享的沉浸式环境进行多用户协作就是个巨大的优势。
各团队再也不必通过电子邮件或电话等待反馈了。审查工作、交流创意和解决问题,现在都可以就地实时协作进行。除了大大提高创造力和效率,这种方法也是财务部门喜闻乐见的。「使用这种方法进行可视化可以节省大量的时间,能带来巨大的ROI效益。」Riegel说,「我们的设计流程已经分散到了世界各地。通过3D数据减少差旅成本和消除快速解决问题的障碍,这种做法真是节约时间和成本的利器。」 (Unreal官网)
我们继续拿福特为例,2020年间,福特汇聚各地的设计工程师,在线进行虚拟原型车的设计评审会议。
我们可以看到,在这个虚拟空间里,各位设计师在家中就可以化身一个虚拟角色,通过系统赋予他的视角「看到」汽车原型,并与远在异国的同事共同检阅设计情况,并标记重要参数供后续参考。
就像福特所说的那样,这是一个 能够支持频繁的原型设计改动和工程开发过程 。这一过程是可以高度重复的,并且可以接受任何必要的工程变动。比如,设计师们在设计新款野马时,遇到了内部面板如何放置才能符合靠左驾驶或靠后驾驶版本的要求这一问题,他们就可以通过使用VR来解决。 (【591ARVR资讯网】)
当进度条来到样车实际性能和可靠性试验阶段的时候,如何将样车参数融入模拟的试验场景尤为关键。无论是构建试验场、台架、实际道路、风洞还是碰撞安全场景,大量的前期成本都是行业不得不面临的问题。
而VR技术则可以将数据直接显示,避免物理构造场景带来浪费的同时,让工程师能够更加直观、高效地分析。
在批量生产阶段,其实不仅仅是汽车行业,对于所有目指工业4.0智能制造的生产加工厂家而言,VR技术都是一大利器。
除了可以模拟装配流水线、工人工位布局之外,还能够结合三维可视化看板、MES系统等技术,对工人进行远程培训等。
例如,近期奥迪就在生产R8时采用了VR和3D扫描技术。而奥迪e-tron GT也是 首款全程无实体原型车,纯依靠虚拟技术进行全套设计规划和生产的车型 。
是不是很像VR密室的画风?
那我们是否可以设想在不久的将来,VR技术进一步拓宽疆域,渗透到生活和工作的方方面面。到了那个时候,「头号玩家」式的世界还会远吗?
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