說到增強現(xiàn)實，很多人可能首先會想到曾在一夜之間席卷全球，風靡世界的精靈寶可夢AR游戲。

其實，無論虛擬現(xiàn)實，還是增強現(xiàn)實、混合現(xiàn)實，這些技術也已經(jīng)在工業(yè)制造領域得到應用。

據(jù)高盛在2016年初發(fā)布的報告預測，2025年全球虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實市場規(guī)模將達到800億美元。其中，工程、醫(yī)療、地產(chǎn)等重資產(chǎn)行業(yè)將是其中的重要應用場景。

隨著增強現(xiàn)實技術硬件和軟件的進步，以及數(shù)據(jù)處理能力的大幅提升，越來越多的制造公司已經(jīng)開始使用該技術，以提升生產(chǎn)與管理效率。

作為下一個重要的計算平臺，從設計到生產(chǎn)，到質量控制，再到后期維護和員工培訓，增強現(xiàn)實技術正在有力推動現(xiàn)代制造業(yè)的變革，并為工業(yè)4．0的實現(xiàn)增添動力。

1．工業(yè)設計

傳統(tǒng)工業(yè)設計階段主要包括五個主要步驟：了解客戶需求——將需求轉換為技術輸入——提供多種解決方案——選擇客戶可接受的可行性解決方案——將確定方案轉移到制造團隊。

可以說，這種傳統(tǒng)設計過程非常復雜，需要花費大量的精力和時間來為客戶公司確定最佳可行的產(chǎn)品。

而將增強現(xiàn)實集成到設計開發(fā)階段，可以簡化傳統(tǒng)的繁瑣過程，增強與客戶的互動，使產(chǎn)品設計更加符合客戶需求。

電梯制造商蒂森克虜伯為銷售人員配備了微軟增強現(xiàn)實眼鏡HoloLens，當銷售人員到達建筑現(xiàn)場時，可以使用HoloLens測量樓梯等實際環(huán)境的3D數(shù)據(jù)，通過云端將數(shù)據(jù)與公司相關部門共享，實現(xiàn)實時反饋。

HoloLens還允許銷售人員在現(xiàn)有的真實樓梯上疊加樓梯升降機的虛擬3D模型，讓客戶提供可以輕松地體驗安裝后的場景和功能。

同時，蒂森克虜伯還使用HoloLens為現(xiàn)場技術人員提供遠程支持，可以將通常需要2小時的問題縮短到20分鐘，大幅降低維修的時間成本。

汽車制造商沃爾沃嘗試讓工程師使用HoloLens來加速新車型、零部件和汽車內飾的研發(fā)。

通過AR眼鏡，工程師可以看到汽車內部的結構信息以及某個部件的3D圖形，并對其進行操作調整；還可以與設計師和銷售團隊快速溝通，充分了解消費者的需求偏好，并提高新車研發(fā)速度。

2．裝配制造

眾所周知，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，很多環(huán)節(jié)還需要工人手動操作，特別是在裝配過程中，裝配的周期時間取決于操作工人的技能熟練度，特別是飛機、汽車等復雜的大型機械設備。

例如，飛機擁有大量且復雜的電子線路，在面臨數(shù)千根電線組成的線束組件中，裝配工程師必須遵循功能手冊進行工作，這是一項耗時耗力且非常影響工期的過程。

飛機制造商波音公司利用谷歌的AR眼鏡來簡化裝配流程，通過APX Labs公司研發(fā)的應用程序，工程師可以通過AR眼鏡掃描裝配現(xiàn)場的某個部件的二維碼，該部件的線束的裝配指導就會自動在眼鏡上顯示出來，工人只需要按照指導步驟即可完成裝配工作。

據(jù)統(tǒng)計，使用AR技術，可以使工程師的裝配時間縮短25％，出錯率降低50％。

美國最大的軍用飛機制造商洛克希德－馬丁公司也在嘗試將AR技術應用到飛機制造過程中。

公司借助愛普生Moverio的AR眼鏡，得以讓生產(chǎn)人員更方便地了解零部件的編號和操作流程，從而實現(xiàn)準確快速的裝配生產(chǎn)。

在安裝起落架的部件時，工程師通過AR眼鏡顯示的安裝手冊和操作步驟，可以詳細了解每根線纜、螺栓以及需要安裝的位置和編號等信息，從而完成安裝。

據(jù)統(tǒng)計，通過使用AR眼鏡，工程師的裝配速度能夠提高30％，準確率達到96％。此外，通過AR技術，還可以將安裝指導手冊和質量要求顯示在AR眼鏡上，從而大量縮短工人的培訓時間。

3．質量檢驗

質量檢驗是確保出廠產(chǎn)品符合所有要求的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)生產(chǎn)需要大量檢查點的清單才能完成，而質檢人員需要對最終產(chǎn)品的交付負責。

因此，客戶收到的產(chǎn)品的質量，不僅取決于生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質量把控，還取決于質檢過程的準確性。

AR技術通過為質量控制提供交互式的平臺，可以查看實時顯示的產(chǎn)品尺寸精度、公差和表面光潔度等詳細信息，方便質檢人員輕松執(zhí)行復雜任務。

世界汽車零部件供應商麥格納使用微軟HoloLens幫助檢查汽車及零部件是否存在潛在缺陷。

當佩戴HoloLens的質量檢驗員查看汽車時，AR眼鏡就會顯示出要檢查的零件信息，還會指導質檢員逐步進行檢查工作。

保時捷公司正在使用AR技術進行汽車質量檢測。在德國萊比錫的保時捷裝配廠，技術人員使用增強現(xiàn)實技術作為質量保證流程的工具。

AR系統(tǒng)可以對供應商的零部件進行掃描，并將數(shù)據(jù)上傳到云端數(shù)據(jù)庫。在生產(chǎn)車間中，質檢人員使用AR設備對汽車的問題部分進行拍照，然后自動加載該部件的確切尺寸進行比較。

保時捷還計劃使用超高精度的攝像頭和云端數(shù)據(jù)庫相連接，以實現(xiàn)對零部件和組裝部件的實時分析，幫助質檢人員節(jié)省大量的時間。

此外，美國保時捷經(jīng)銷商的技術人員已經(jīng)在使用AR眼鏡診斷和維修車輛，通過遠程實時視頻交流將維修服務時間縮短了40％。

空客公司正在使用混合現(xiàn)實應用MiRA將數(shù)字模型集成到生產(chǎn)環(huán)境中，使裝配工人能夠查看正在生產(chǎn)的飛機的完整3D模型。

據(jù)空客公司稱，混合現(xiàn)實技術已用于A380和A350 XWB生產(chǎn)線，以檢查二級結構支架的完整性，這些支架可將液壓系統(tǒng)和其他設備固定到位。

據(jù)統(tǒng)計，檢查A380機身中的6萬－8萬個支架，傳統(tǒng)檢測方法需要3周的時間，而使用混合現(xiàn)實技術只需要3天即可完成。

4．維修與售后

每個行業(yè)都需要定期維修各種設備，以確保日常生產(chǎn)的正常運行，但制造業(yè)的相關設備維護要遠比家用消費電子更為復雜，對維修人員的要求也會非常高。

因為他們必須全面熟悉設備的結構和功能，并且要參考大量的技術圖表以及厚達數(shù)百頁的服務手冊。

重型設備制造商卡特彼勒正在利用增強現(xiàn)實技術輔助維護和維修工作。

通過公司開發(fā)的AR App，維修人員可以在智能手機、平板電腦甚至AR眼鏡上查看設備問題，通過交互式可視化操作，完成維修工作。

三菱公司使用AR系統(tǒng)進行各種維護工作，包括檢查水處理廠和建筑電氣系統(tǒng)。

維修人員只需用移動設備的攝像頭掃描需要維修的設備，設備會自動識別設備型號，并將維修流程展示出來。

5．員工培訓

培訓是企業(yè)獲取高素質員工的重要方式。公司通常會投入大量的時間和金錢進行各種培訓活動，以提升員工的技能素質和穩(wěn)定性。

相較于傳統(tǒng)的紙質培訓或監(jiān)督式的培訓方法，AR技術可以使培訓方式變得具有互動性；突破位置限制，實現(xiàn)遠程培訓；還可以確保培訓期間員工的人身安全。

汽車技術供應商博世公司開發(fā)了一款增強現(xiàn)實應用程序，將員工訓練計劃、手冊等內容進行數(shù)字化處理，為員工提供文本、圖像、動畫、音頻、視頻等內容。AR交互式界面允許員工使用簡單的手勢對內容進行縮放、旋轉等操作。

汽車制造商捷豹路虎與博世和RE＇FLECT合作，為員工設計了一款AR綜合訓練應用程序。該程序的目標是培訓新技術人員，而無需拆卸和重新安裝車輛儀表板。

用新設計的應用程序，技術人員只需將iPad指向儀表板，即可查看隱藏在設備后面的所有內容。通過傳感器，技術人員還可以輕松確定各種接線的確切位置，并與每個組件進行交互。

該程序生成連接和接線圖，允許教練在實際車輛上進行培訓練習，而無需花時間拆卸和重新組裝。

通過AR技術，捷豹路虎實現(xiàn)了新員工的快速培訓，并將培訓成本降至最低。

總體來看，增強現(xiàn)實在制造業(yè)的應用目前還處在初級階段。隨著相關技術的成熟、成本的進一步降低，以及與3D打印、數(shù)字孿生、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、預測分析、機器學習、機器視覺等技術的融合應用，增強現(xiàn)實將對制造業(yè)帶來更多改變。