（文章來源：億歐網(wǎng)）

擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)XR（Extended Reality）是虛擬現(xiàn)實(shí)VR、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR和混合現(xiàn)實(shí)MR三者的集合。

經(jīng)歷了2016～2017年“不正常”的爆火后，XR概念在2018年遇冷，資本市場投資熱情衰退，硬件設(shè)備表現(xiàn)欠佳等問題接踵而至，導(dǎo)致眾多創(chuàng)業(yè)公司倒閉。2019年，伴隨著5G商用元年的到來，AR／MR／VR市場開始逐漸回暖。根據(jù)Greenlight測算，2019年全球AR／VR工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用市場規(guī)模超4億美元，同比增長 145％，其中AR工業(yè)應(yīng)用市場規(guī)模超3億美元，VR工業(yè)應(yīng)用市場規(guī)模1億美元。

以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命（工業(yè)4．0）推動了數(shù)字技術(shù)與物理技術(shù)的互聯(lián)互通。為響應(yīng)多樣化、個性化的需求變化，智能制造成為發(fā)展趨勢，包括柔性化生產(chǎn)、機(jī)器與機(jī)器之間的優(yōu)化調(diào)度、機(jī)器與人之間的智能交互，這些均依賴于大數(shù)據(jù)服務(wù)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

企業(yè)生產(chǎn)制造所需的重要資產(chǎn)存在于物理世界中，包括工作人員、機(jī)器、工具、存貨等，他們驅(qū)動生產(chǎn)流程，并為最終的產(chǎn)品服務(wù)。而新興技術(shù)（IoT、機(jī)器學(xué)習(xí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR、邊緣計(jì)算、3D打印、大數(shù)據(jù)分析等）能夠從企業(yè)的物理資產(chǎn)中收集數(shù)據(jù)，并進(jìn)行整合分析，得到洞察結(jié)果，從而幫助企業(yè)更好地完成市場預(yù)測、生產(chǎn)管理等工作，最終實(shí)現(xiàn)降本增效。當(dāng)智能設(shè)備、智能生產(chǎn)體系與數(shù)字世界實(shí)現(xiàn)融合后，大數(shù)據(jù)可驅(qū)動制造企業(yè)完成智能化轉(zhuǎn)型。驅(qū)動制造企業(yè)完成智能化轉(zhuǎn)型，XR是關(guān)鍵性技術(shù)之一。

基于核心技術(shù)（人工智能、光場技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)等）的發(fā)展成熟，硬件設(shè)備的革新進(jìn)步，軟件與應(yīng)用場景的拓展完善，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR與混合現(xiàn)實(shí)MR在智能制造領(lǐng)域領(lǐng)域逐漸滲透，為工業(yè)4．0的實(shí)現(xiàn)增添動力。發(fā)展至今，AR／MR技術(shù)被應(yīng)用于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、質(zhì)量控制、系統(tǒng)維護(hù)等多個環(huán)節(jié)。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是客戶需求的溝通及確認(rèn)，借助AR設(shè)備可實(shí)現(xiàn)3D信息的可視化呈現(xiàn)，簡化繁雜的方案溝通過程，加強(qiáng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)者與客戶的互動，讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加符合客戶預(yù)期。

AR／MR技術(shù)及顯示設(shè)備，能夠在不占用工人雙手的前提下，將生產(chǎn)流程、裝配步驟、設(shè)備運(yùn)行管理等有效信息展現(xiàn)給工人，從而提高生產(chǎn)線上操作的效率和準(zhǔn)確率。不僅如此，由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和應(yīng)用，設(shè)備之間的互聯(lián)變得廣泛，不同設(shè)備的信息通過AR／MR技術(shù)進(jìn)行傳遞和共享，有利于優(yōu)化運(yùn)營策略，提升管理效率。

在具體的制造環(huán)節(jié)中，AR／MR設(shè)備可對工業(yè)大數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集、分析、過濾、存儲等操作，同時能將數(shù)據(jù)信息以3D可視化的方式有效呈現(xiàn)。一方面，及時將實(shí)時信息與存儲在云端的大數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，能夠判斷設(shè)備運(yùn)行狀況、檢查生產(chǎn)的零部件或產(chǎn)品是否符合標(biāo)準(zhǔn)；另一方面，數(shù)字化信息的收集與上傳可以不斷豐富數(shù)據(jù)庫，使大數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確度得到提升，同時智能化模型得到迭代，最終將有效優(yōu)化生產(chǎn)流程。

生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)維對于制造型企業(yè)來說必不可少，但傳統(tǒng)維修操作手冊的信息呈現(xiàn)形式不夠生動且較為繁雜。而通過AR／MR終端設(shè)備，或手機(jī)、平板中的AR應(yīng)用軟件可將有關(guān)設(shè)備結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)雜信息以3D可視化的形式直觀呈現(xiàn)給操作人員，再輔以操作信息提示，極大程度簡化了運(yùn)維操作的學(xué)習(xí)過程。

遠(yuǎn)程專家的指導(dǎo)同樣可以借助AR／MR技術(shù)實(shí)現(xiàn)，AR／MR終端設(shè)備獲取信息的同時，將操作人員的第一視角與身處異地的專家共享，因此專家可以無障礙完成遠(yuǎn)程指導(dǎo)。

以微軟HoloLens與德國蒂森克虜伯集團(tuán)（thysseenkrupp）的合作為例，借助HoloLens和微軟云服務(wù)Azure，thysseenkrupp的銷售人員可利用HoloLens及時掃描現(xiàn)場的環(huán)境信息，包括樓梯及周圍環(huán)境的3D數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)被實(shí)時上傳到微軟云上，供團(tuán)隊(duì)中負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、制造等其他環(huán)節(jié)的工作人員共享使用。

不僅如此，HoloLens可實(shí)現(xiàn)結(jié)合真實(shí)環(huán)境疊加產(chǎn)品（樓梯升降機(jī)）的虛擬3D模型，讓客戶得以提前感知產(chǎn)品安裝后的呈現(xiàn)效果，以便及時修改和完善設(shè)計(jì)方案。當(dāng)然，還可以利用HoloLens為現(xiàn)場技術(shù)人員提供遠(yuǎn)程技術(shù)指導(dǎo)。thyssenkrupp產(chǎn)品生命周期管理主管Simon Feismann指出，將HoloLens整合到生產(chǎn)中，可實(shí)現(xiàn)整體生產(chǎn)效率提升3倍。

虛擬現(xiàn)實(shí)VR在企業(yè)的模擬培訓(xùn)中應(yīng)用較為廣泛。由于VR設(shè)備所呈現(xiàn)的是完全虛擬的仿真世界，因此企業(yè)可借此模擬一些正常狀態(tài)下無法實(shí)現(xiàn)的極端情況（例如：逃生訓(xùn)練），以培訓(xùn)員工應(yīng)急處理的能力。據(jù)億歐與重慶閃酷科技發(fā)展有限公司（專注多媒體互動技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用，擅長VR的開發(fā)與應(yīng)用）總經(jīng)理的交流，VR技術(shù)在企業(yè)培訓(xùn)場景中逐漸普及，所涉及的行業(yè)以石油石化、電力、職業(yè)教育為主。

實(shí)際的應(yīng)用主要包括設(shè)備操作和場景體驗(yàn)兩大類。針對一些貴重、精密的設(shè)備，培訓(xùn)中的實(shí)際操作難以實(shí)現(xiàn)，員工可以借助VR設(shè)備及應(yīng)用虛擬化體驗(yàn)，詳細(xì)了解設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)和操作方法。對于場景體驗(yàn)類項(xiàng)目，除了模擬實(shí)際中不常發(fā)生的場景（應(yīng)急情況、安全事故等），如何讓模擬系統(tǒng)與企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合也是企業(yè)較為關(guān)心的，這需要在充分了解工藝流程的基礎(chǔ)上進(jìn)行模擬計(jì)算，以便反應(yīng)設(shè)備運(yùn)行的真實(shí)狀態(tài)，例如化工產(chǎn)品生產(chǎn)線上某個設(shè)備內(nèi)部的介質(zhì)反應(yīng)情況。

據(jù)了解，最初很多企業(yè)選擇VR技術(shù)輔助員工培訓(xùn)是出于對新科技的追求，但經(jīng)過幾年的發(fā)展，更多的企業(yè)是從實(shí)際需求出發(fā)，在認(rèn)真評估投入成本以及最終可實(shí)現(xiàn)的效果后再選擇一些定制化的服務(wù)。作為VR解決方案的服務(wù)商，閃酷科技表示，他們會借鑒游戲中的一些機(jī)制，增添培訓(xùn)系統(tǒng)的趣味性，以提高員工的認(rèn)可程度。此外配合萬象行走儀等外接體感設(shè)備，可以讓參與培訓(xùn)的員工更加真實(shí)體會在場地中實(shí)際行走、操作的感覺。

VR技術(shù)還能應(yīng)用于智能巡線場景，將全場景虛擬化（包括生產(chǎn)流程、設(shè)備、管控開關(guān)等），通過數(shù)字孿生技術(shù)將實(shí)時的生產(chǎn)、運(yùn)營數(shù)據(jù)在虛擬空間完成映射，從而對虛擬空間中的設(shè)備的實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管。雖然該技術(shù)在理論上具備可行性，但前期需要投入很多，包括安裝足夠的傳感器以建立全面覆蓋的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)際操作難度較大。因此，企業(yè)更多選擇AR設(shè)備或智能機(jī)器人輔助完成智能巡線。
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