不只是维修！飞机、汽车生产线是如何应用AR技术的？

近年来，在大多数工业4.0和智能制造的规划文件中，AR（增强现实）都是最热门的技术之一，被屡次提起，几乎没有工业企业表示完全没兴趣对AR进行评估，并了解它将为自己的企业带来哪些助益。但是在目前的大多数情况下，正在探讨的AR应用场景都以某种方式和维修产生联系。这不是因为容易实施，而是AR能够完全解决常见的维修问题，并且很容易想到该如何操作。

德国学术界和产业界认为，“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法。主要有两大主题，一是“智能工厂”，二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D、AR等新技术在工业生产过程中的应用等。

基于与工业企业的合作基础，我们着重关注了生产线上的AR，了解对于在产线上进行实时作业的技术人员来说，AR能对他的日常作业产生什么帮助。主要参考和维修无关的几个指标：关键性能指标（KPI）可视化，标准操作指令、人机交互方式，和可追溯性等。经过测试，我们发现了一些有趣的规律：

“工业4.0”中的AR

1、AR的关键特性作用“信息可视化”

在“工业4.0”中，产品在完整的供应链和生产周期中始终保有自身信息，除产品特性之外，还集成了信息存储、传感、无线通讯、自我检测等功能。

图片信息来自Industry 4.0

而AR的特色价值在于信息呈现给用户的方式，它叠加在“现实”之上，信息、按钮、图形被“标定”到与之相关的真实物体对象上，让产品这一载体做到信息可视化呈现。在应用中，借助AR，可以使用阀门图标和立体标签来说明阀门的状态，便于生产线上的操作人员直观地获知信息。但如果只是把关于阀门的平面信息表叠加在有价值的实时图像上，通过更复杂的方式，与工具和对应物体建立关联，这对于产线作业人员来说，不仅减弱了信息价值还增加了操作难度。

2、操作指令标准化

在汽车发动机等器械设备的产线上，AR可以通过3D识别技术识别需要拧下的螺丝，并在真实物理组件上叠加3D模型指令，指导需要操作的按钮应该向左还是向右旋转；在组装过程中用动态视频做说明（低能见度条件下全景视频增强显示等AR技术手段已经做了可操作性支持），对缺乏经验的操作人员来说，可以节省大量的时间并降低错误发生率。在类似的场景中，AR都能发挥标准化、创新型的作用。

在波音公司的飞机生产线上，作业人员使用AR眼镜完成客机机身内部错综复杂线束的组装，而不是依照手中的飞机内部结构指令手册或参照PDF图一步步完成线束的组装和连接，数据统计，这一举措使波音工人组装线束的错误率降低50%，时间缩短了25%。

 波音工人按照AR眼镜的提示进行布线

3、AR与工业4.0的交互

工业4.0下，生产线上的作业人员与器械设备之间的交互是多模式融合的，传统的手、脚之外，声音、眼球、面部表情等都能成为信息传输途径，与器械互动。不得不说，这更贴近人本能的自然交互，身体所有的动态和变化都将产生有效信息，多模式融合的交互无疑也将提高作业效率。

工业4.0下的多模态交互

AR的智能终端天生的“解放双手”，帮助作业人员在正常的操作场景中用不同的方式完成指导、检测、信息存储、远程协作，与IOT互联等操作，这其中手的动作只是诸多交互方式之一。可见，AR是改变用户与机器和生产线交互的方式的好机会。

AR智能眼镜的交互方式

4、柔性化生产

在制造业生产产品的过程中，个性化需求日益增强、产品更新换代快、生命周期缩短的问题显而易见。传统刚性生产线的升级与改造一方面耗时耗力，另一方面生产线的更新速度远落后于产品更新的速度，不能复用高昂设备成为制造产业最大的成本之一，从而使柔性化生产成为企业的首要考虑。

SAP与中科院沈阳自动化研究所（简称沈自所）联合开发的首条工业4.0示范生产线，以个性化定制汽车模型为例，用户可以直接在网络渠道DIY（如选颜色和车型）并下单，订单信息传送到ERP、MES生产制造执行系统、PLC生产控制系统以及HANA大数据处理平台等整个信息链条。需要特别注意的是，从产品下订单、生产规划再到物料准备、生产线调整，整个制造全过程在虚拟的信息空间中重构，消费者、工厂的管理人员和工程师都能作为监控方。在这个过程中，不难发现AR的价值空间。在AR几乎的帮助下，消费者可以随时随地挑选车辆，并在线上观看整个“AR生产线”，对管理人员和工程师来说，还能做到实时巡检和调控。

5、严谨评估、协同配合

AR在工业制造领域有巨大的潜力，不仅仅是维修。但它不并不是全方位的解决方案，要知道，AR本身的优势不在于创建信息，而是以不同的方式呈现、整合、优化信息和数据。在“工业4.0”时代，AR是一个新伙伴，但还需要和其它“伙伴”如机器人、人工智能、3D打印、云计算、大数据等等一起实现“智能生产”。工业企业在选择AR时候，需要和AR解决方案提供商深度合作，共同进行严谨的方案评估，而在当下，这并不容易。

纵然AR的工业化应用，还有不少问题，但我们应该相信“AR 工业”是一个有巨大价值的方向，并且正在高速发展，要知道在一年前，不少AR演示还都是在PPT中，而现在已经有了不少基于智能手机、平板、AR眼镜的工业AR应用。这个过程并不需要多少时间，“工业4.0”正在紧紧拥抱AR。

关于来源：

本文内容来源于国内AR公司亮风台，亮风台是一家专注于AR（增强现实）核心技术和行业服务的人工智能公司，正在和合作伙伴深入探讨AR和“工业4.0”、智能制造的融合。