基于AR仿真的智能制造生產(chǎn)線規(guī)劃研究

郭函毓，巫濱

（河南科技大學(xué) 藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院 河南 洛陽(yáng) 471000）

0 引 言

在中國(guó)制造2025強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略、數(shù)字化賦能的智能制造以及不斷提升父系延展技術(shù)的引領(lǐng)下，將數(shù)字世界與物理世界無(wú)縫集成的AR技術(shù)在生產(chǎn)線規(guī)劃中呈隆冬蟄伏、當(dāng)春發(fā)生之勢(shì)。人工智能、數(shù)字化賦能及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的創(chuàng)新性發(fā)展使增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在制造業(yè)的柔性發(fā)展如虎添翼，柔性制造為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)能夠?yàn)槿藗兲峁┏F(xiàn)實(shí)感官體驗(yàn)開(kāi)辟了巨大的生產(chǎn)規(guī)劃可視空間。

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的快速發(fā)展，人們不再陷入大批量生產(chǎn)的價(jià)格紅海，跑出創(chuàng)新加速度的精益制造則是生產(chǎn)線應(yīng)該恪守的法則。雖然仿真虛擬技術(shù)不斷拓寬應(yīng)用領(lǐng)域，如AR技術(shù)目前已應(yīng)用于體感類娛樂(lè)項(xiàng)目——沉浸式虛實(shí)融合，但還不足以滿足玩家的期待，也未能充分發(fā)揮技術(shù)紅利。無(wú)論是大型制造工廠還是小型設(shè)備廠家的維護(hù)運(yùn)營(yíng)都存在著共性挑戰(zhàn)，在有限的發(fā)揮空間內(nèi)將信息最大限度地“無(wú)縫”集成，實(shí)現(xiàn)隨需生產(chǎn)是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題，而結(jié)合AR技術(shù)的圖像數(shù)據(jù)分析則成為解決該問(wèn)題的主要途徑。

1 生產(chǎn)線模型對(duì)比分析和目前生產(chǎn)問(wèn)題

1.1 兩種生產(chǎn)線模型

如圖1所示，基于剛性制造的傳統(tǒng)大規(guī)模生產(chǎn)以流水式智能組裝線為基礎(chǔ)，從傳統(tǒng)智能生產(chǎn)維度層面來(lái)說(shuō)，采用現(xiàn)實(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)輔以圖紙化分析，設(shè)計(jì)批量加工的整體機(jī)械生產(chǎn)線。就生產(chǎn)本身而言，其工位的間距、移動(dòng)空間定位明確，始終保持在二維環(huán)境下以圖紙菜單的形式進(jìn)行交互操作。……