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AR工业应用|在工业领域,AR除了做巡检,还可做CAQ|effiar AR工业云平台

浏览:1071 发表时间:2020-08-28 08:00:00

增强现实(AR)作为一种信息可视化工具,可以在制造业中使用,在制造业中,实时报告对于决策过程至关重要。一个组织必须保证他们的过程被监控并持续改进。这就是为什么一个与计算机辅助质量(CAQ)软件相连接的AR系统被提议作为生产监控的解决方案。AR技术显示工厂内每个工作站的关键性能指标(KPI),从测量设备收集并集成到CAQ软件中;该信息通过无线传输到移动设备,并通过室内定位系统(IPS)定位。该系统的实现产生了一个动态工具,可以减少审计时间。

生产组织应该能够为顾客提供高质量的产品。为了在今天的市场中保持活跃,这些组织必须保证他们的过程被监控并不断改进。当产量增加时,需要更有效的质量体系,有许多技术来控制产品和过程质量,如故障模式和效果分析(FMEA)、统计过程控制(SPC)、实验设计(DoE)和总生产维护(TPM)等等。使用这些质量技术的生产可以用不同的指标来衡量,其中之一是过程能力Cp,即Cpk。

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向市场推出有缺陷的产品会给公司带来巨大的经济损失。1-10-100规则确定在设计/创建阶段纠正问题的成本等于1个单位;当产品在生产后被修正时,成本增加到10单位,当客户发现缺陷时,成本增加到100单位。这条规则来源于研究基础设施不足的经济影响发布的软件测试由美国***标准技术研究所(NIST)在2002年以后,由IBM系统科学研究所报道,发射后修复一个错误产品的成本是100倍的成本在设计阶段发现。

由于产品质量差而召回产品对于企业来说是一个非常昂贵的解决方案。尽管如此,近年来仍发生了许多次品事件。根据美国***公路交通安全管理局(NHTSA)的数据,2014年,美国因安全问题召回了近6400万辆汽车,创下记录。以下图表显示了一些汽车公司的召回案例:

考虑到汽车公司的经验,有必要减少可能损害客户诚信和公司经济的缺陷。基于统计过程控制[6]和基于六西格玛方法的AR系统将显著避免这些问题。本文的研究将展示引入增强现实的好处,通过监测Cpk指数来帮助质量数据的报告,为一个更自信的决策过程。

增强现实通过在用户的环境中叠加虚拟对象来补充现实世界,允许与它们进行实时的完整交互。为了更好地理解这个术语,Milgram描述了从完全真实的环境到虚拟的纯环境的连续统一体。在这个连续体的中间是增强现实(更接近于真实环境的结束)和增强虚拟性(更接近于虚拟环境的结束)。因此,增强现实与虚拟现实的区别在于,VR将用户沉浸在一个完全虚拟的环境中。

从下图可以看出,AR应用程序的创建目的可能是作为制造行业的技术支持,以促进维护过程或装配过程,旨在减少操作时间和培训成本。简单和复杂的动画可以从3D CAD模型生成,通过移动设备(平板电脑或智能手机)运行的应用程序显示。

使用的CAQ软件是质量数据分析(QDA Q-Management)。QDA软件的通用性允许用户验证质量目标,如过程控制、成本降低、过程优化和标准遵从文档。关键指标如Cpk在QDA中计算,然后用于过程故障的早期识别和定位。通过定位这些缺陷,用户可以更快、更有效地做出决策,减少和防止产品缺陷,而不是在制造后纠正它们。

统计过程控制(SPC)图为用户提供了监视其过程的机会。SPC使用统计方法进行质量控制,通过收集数据来预测过程性能。控制图作为改进过程的一个非常有效的工具已经被尝试和证明,并被接受。通过SPC法,得到了过程能力指数Cp, Cpk。Cpk是一种统计度量,它可以洞察在规范限制内生产的过程熟练程度。

本文提出的系统适用于一般工业领域。任何能够收集随机变量数据并将其用于正态概率分布的制造过程。

增强现实应用程序在移动设备或头戴式显示器(HMD)单元中处理。在过去十年中,包括智能手机和平板电脑在内的移动设备的用户数量有所增加。移动技术已经越来越普及。另一方面,HMD单位已经存在了很长时间,但它们也没有被接收。HMD主要用于虚拟现实(VR),但通过增强现实应用找到了新的市场机会。用于增强现实应用的HMD单元只是在最近几年才开始流行起来。几乎所有的移动设备都集成了GPS功能,HMD单元、加速计和陀螺仪都与谷歌Maps或Waze等流行应用程序兼容。

每个工作站的数据收集是根据需要分析的特性使用不同的测量设备进行的。这些信息可以从力矩扳手、数字指示器、真位置计、密封间隙系统等获得;这些设备可以通过无线传输数据到CAQ软件,以获得更实用的方法。在此之后,软件(QDA)将利用收集的数据来创建实时报告,这些报告将被导出到AR系统。下图展示了汽车工业中使用的测量设备及其与QDA的连接实例。lw


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