2018 年，一家 Scope AR 客户使用增强现实技术为猎户座太空舱建造钛板，第一天就节省了 100 万美元。当这家美国公司发现指示应在何处钻孔的叠加增强现实工作说明与放置在钛板上的聚酯薄膜垫片显示的内容不符时，该公司展开了调查。
佩戴微软2018 年 5 月在卡尔加里举行的创意破坏实验室活动中，Vizworx 总裁 Jeff LaFrenz 对一个工业综合体进行了实地考察——在综合体建设之前。我们的想法是找出设施中的任何问题，以便及早纠正这些问题，从而减少设计和施工的成本和时间。制造商“意识到聚酯薄膜在钛面板上放反了，”Scope AR 首席执行官斯科特蒙哥马利说。 “如果他们继续进行，这些洞的位置就会错了。他们会毁掉一块价值 100 万美元的钛合金。增强现实从第一天起就带来了积极的投资回报率。”
在过去八年中，遍布四大洲的十几家飞机制造商发现，Delta Sigma 的 AR 系统 ProjectionWorks 可以立即加快对数以千计飞机的测量Delta Sigma 首席执行官罗杰·理查森 (Roger Richardson) 表示，机翼和机身部分的孔从每小时 200-300 个孔增加到每小时 2,000-3,000 个孔。
传统系统涉及使用缩略图比例尺确定尺寸并手写遮蔽胶带上的孔厚度。只需轻轻一按，Delta Sigma 无线握力计就会找到孔的前后，记录尺寸，然后点亮下一个孔。培训只需要几分钟，因为这个过程本能地直观，他说。
“以前，你可以做一个一个月一架小型飞机，”理查森说。 “现在，使用相同的人员和相同的工作单元，你可以引入 AR 并轻松地每月制造两架甚至三架飞机。人们打电话给我们，说他们用一架飞机收回了全部成本。”
正如这两个例子所示，增强现实正成为全世界 A&D 制造商不可或缺的一部分。 AR 越来越多地部署在航空航天和国防领域，用于设计、原型制作、生产、维护和现场工作，具有快速的投资回报率、减少的错误和显着的时间节省。
最明显的之一：洛克希德马丁航天公司正在使用蒙哥马利在接受智能制造采访时表示，微软 HoloLens 耳机与 Scope AR 的 WorkLink 平台一起构建猎户座太空舱。
“在航空航天和国防等行业，可接受的故障率数字需要为零——或者尽可能接近于零，”他在最近的一篇博客文章中写道。 “奥格曼ted reality 是最终的‘测量两次，削减一次’参考检查。”
蒙哥马利和理查森说，在过去两年中，AR 在 A&D 和其他领域的发展势头强劲。
“我们现在在五大洲 15 个国家的 35 架不同飞机上安装了 436 个系统，”理查森说。 “我们正在与 60 家不同的公司合作，而 18 个月前只有一半多一点。”主要竞争是惯性。
“Projection Works 的主要竞争对手不是其他的 AR 系统，”他说。 “当我们提出建议并失败时，99% 的时间我们输给了‘我们一直都是这样做的’。当我们获胜时，这是因为在流水线上工作的人或直接支持工程的人看到了价值并将其提交给管理层以获得资金。”
AR 技术易于学习
该技术对于青少年和 SE 来说都足够简单蒙哥马利说，“它可能比 PowerPoint 稍微难一点，因为使用 3D 比使用文本和图像要难一些，”他说。 “你正在创建一个简单的动画来逐步展示如何做事。工程师可以在大约一天内启动并运行它。一些公司培训高中生为他们制作动画。我们已经让 65 岁的不具备超级计算机知识的人能够使用它。”
Mechdyne 的 Chad Kickbush（左）和 Dassault Systèmes 的 Jeff Smith（右）回顾一个在 Mechdyne 的客户国家航空研究所的沉浸式环境中进行飞机设计。
早期采用者很快就看到了好处。
“有了 AR，错误就会减少显着减少，有时甚至为零，”蒙哥马利说。 “你实际上看到了你应该做的事情。 Vizworx 总裁 Jeff LaFrenz 说，目前和潜在的应用包括潜艇和改装直升机。
其他应用包括喷漆飞机、驾驶舱装配系统和火灾探测，理查森说。这些工作指导系统会指导一个人完成一系列任务。
“他不是在看书或电脑屏幕，而是在看他正在建造的东西，”他说。 “他几乎就地看到了它。他只需要让现实与投影相匹配。”
2D 还不够好
AR 为设计、设计审查和原型制作带来了明显的好处。
“当我们可以将增强现实技术引入设计和设计审查时，我们就可以改变游戏规则，”LaFrenz 说。 “我们不仅要有能力想象 3D 是什么，还要有实际体验 3D 的能力。”
“当您设计一种新交通工具（例如飞机）时，要确保一切都符合要求，需要付出巨大的努力将一起工作得很好，”他说。 “你必须从不同领域的许多专家那里汲取知识和理解，而这些专家不一定经常参与设计。”
在经典的设计审查中，3D 模型被投影到 2D 模型上屏幕，LaFrenz 说。但是，这种维度的损失使得非设计师的人很难想象该设计在现实世界中将如何发挥作用。
不幸的是，这些见解通常在构建过程的后期以以下形式出现返工或更改订单。
“只有进入这些空间，我们才能深入了解这些空间，”他说。 “这就是 AR 允许洞察力的地方。我们可以显着降低基础设施的成本通过增强现实让他们了解空间，从而更好地进行结构设计和建造。”
可以避免返工
一位 Delta Sigma 客户购买了一个价值 100 万美元的系统，立即消除了每年 1000 万美元的返工，理查森说。几个 Delta Sigma 客户购买了该系统以获得更快的吞吐量，然后实现了意料之外的不再需要的返工节省。
“他们告诉我，'我们在返工上节省了很多，以至于我们的成本直线下降，而您的系统基本上是免费的，因为我没有在返工上花钱'，”他说。
使用增强现实的审阅者可以绕过设计，例如，很容易看到他们可以扳手进入LaFrenz 说：“他们可以在某个地方卸下泵，或者他们可以从他们的工作站到达关键控件。”
“甚至比虚拟现实更好的是，增强现实给了我们真正的空间感，”他说。 “我们习惯于生活在 3D 世界中，当我们反应h去抢东西，我们不要错过。我们越接近于向人们提供与我们的身体如何看待世界相协调的信息，大脑就越容易理解和处理数据。能够真正四处走动，给了我们真正的空间感。”
减少了设计迭代
在设计和建模过程中使用 AR 为 Mechdyne 客户节省了大量迭代，Zach Laws 说，运营Mechdyne 软件业务部门经理。
“与我们合作的客户有一个非常耗时且劳动密集型的设计建模过程，”他说。 “对物理模型进行的迭代非常昂贵，非常耗时。”
AR 可以帮助制造商翻倍，Delta Sigma 首席执行官 Roger Richardson 说。 “以前，你一个月可以制造一架小型飞机。现在，使用相同的人员和相同的工作单元，您可以引入 AR，每月轻松制造两架甚至三架飞机。”Mechdyne 开发了一款基于平板电脑的 AR 应用程序，让建模人员可以在模型上精确地叠加 CAD 数据，即使他们正在移动平板电脑或四处走动。
CAD 数据以毫米精度与物理特征相匹配。运动跟踪摄像头监控平板电脑的位置和方向，因此平板电脑的视点始终是已知的。 Mechdyne 的 TGX 远程桌面软件用于从远程工作站实时提取 CAD 数据，并绘制 CAD 数据以匹配平板电脑的视角。
建模人员无需更改物理模型，而是更改数字模型设计，他说。他说，数字模型的透明度可以变化，使设计人员能够同时将物理模型与数字模型进行比较。
“用户可以对他们看到的屏幕进行快照，冻结快照， 一种然后在快照上画出他们想要进行的任何更改和标记，”Laws 说。 “这是一个迭代的数字过程，而不是一个迭代的物理过程。量化迭代的减少将具有挑战性。但考虑到更改物理模型的性质以及对物理模型进行迭代更改的成本有多大，每次迭代的投资回报率非常高。”
转移设计审查的重点
LaFrenz 说，随着 AR 的出现，设计审查会议的性质正在从设计师向用户推销他们的设计转变为设计师帮助人们了解他们将如何使用设计。用户可以在影响他们工作的设计的特定部分。
从设计到构建，AR 加快了生产速度并提供了更高的准确性。
“如何组装有很大的约束力（猎户座）太空舱，”蒙哥马利说。 “过去，技术人员必须进入粘合剂，胶囊外部，查看电缆和扭矩设置，找到紧固件，爬入胶囊，紧固紧固件，爬出。然后，质量保证部门的人不得不爬到工人身后，以确保工作正确完成。最后，技术人员必须再次爬回去处理下一个紧固件。
“在 AR 的新世界中，技术人员在胶囊内佩戴耳机。耳机显示在 3D 空间中，扭矩值在空间上方浮动。技术人员进行调整，耳机会拍照以显示所做的工作，从而消除了质量保证。然后，技术人员在不离开胶囊的情况下继续处理下一个紧固件。”
OOD 段显着减少
观察首次开发的观察、定向、决定、行动 (OODA) 循环蒙哥马利说，在美国空军，增强现实技术帮助洛克希德马丁公司在建造太空舱时将 OOD 部分减少了 95% 以上。 “总体而言，他们看到技术人员的时间减少了 35-50%，整体生产力提高了 42%，”他说。
到目前为止，大公司更容易销售。
Richardson 说，在 Delta Sigma 的 60 家客户中，有 50 家的月收入超过 10 亿美元。但是，虽然有些系统很昂贵——Delta Sigma 最昂贵的系统是 270 万美元——但一个小型投影系统只需 30,000 美元，他说。他补充说，中小型公司可能会在三到六个月内获得投资回报。
可定制的系统即将到来
随着用户要求更多功能，公司正在努力创建可定制的系统。
例如，添加插件将使创建定制功能变得更容易，以执行只有一家制造商或公司内的一个部门可能需要的事情，Richardson 说。
“我们正在制作这些定制的插件，以适应其他类型设备的界面，以获取不同类型的数据相比以前，从不同类型的测量系统获取数据，”他说。
AR 不如 VR 成熟，但具有明显的优势
虽然虚拟现实 (VR) Vizworx 总裁杰夫·拉弗伦茨 (Jeff LaFrenz) 说，成熟的技术和提供稍微更好的视觉保真度，AR“更符合人类的感觉”。增强现实的用户保持他们的空间动觉；他们可以看到自己的手，可以看到周围的其他人。
“当你将自己置于虚拟现实中时，你会失去那种空间的动觉感，”他说。 “在增强现实中，您会立即知道那是一扇老鼠大小的门，还是一扇您可以穿过的门。”
随着 AR 的发展，它承担了一些以前由虚拟现实完成的任务，并且已经完成
“虽然 Panoptica 同时支持 AR 和 VR 模型审查，但我们所有客户的共识是 VR 具有价值，但 AR 在这方面更胜一筹目的，”拉弗伦茨说。 “使用 AR，人们甚至可以在任何人将铲子放在地上之前就对完工的设施进行实地考察，从而获得相同的体验和见解。”
同样，Mechdyne 及其客户也更喜欢将其系统运行为Mechdyne 软件业务部门运营经理 Zach Laws 表示，增强现实与虚拟现实截然不同。
这样做没有什么价值，”他说。 “当物理对象（位于用户面前）与平板电脑屏幕上的数字模型结合时，我们提供的系统会提供价值，从而产生 AR 体验。数字模型的透明度可以变化，这有助于客户迭代美学设计更改的用例。”
在 AR 会话之后，用户可以选择通过 export 进行会话后分析Laws 说，将在整个会话期间捕获的静态“快照”返回到数字 CAD 应用程序中。
在物理空间中捕获快照时，系统会保留平板电脑查看窗格的精确坐标位置，并将其转化为数字 CAD 模型中的数字空间，他说。
“这使 CAD 专家能够通过捕获它的设计师的镜头查看捕获的会话快照，这非常当设计师打算将美学设计更改传达给 CAD 专家以进行迭代设计更改时，这很有价值，”Laws 说。 “虽然这个会话后分析可以在 VR 系统上进行，但我们不会将这部分过程视为 AR 或 VR，但数字化更改的结果将成为下一个 AR 会话的关键输入迭代设计更改正在发生。”
AR 的用户更加专注于他们的工作
从设计到构建，增强现实的用户更专注于他们的工作。尽管 AR 不要求人们在同一房间进行设计审查，但无论他们身在何处，审查者都更精神上在场。
在没有增强现实的典型模型审查中，注意力会分散，Vizworx总裁 Jeff LaFrenz 说。
“在经典模型评论中，三分之二的人使用手机是因为他们不关心或不理解所呈现的内容，”他说。 “这是对人们时间的低效利用。但是在我们的工业客户中使用 Panoptica AR，我一整天都没有看到任何人拿出他们的私人电话。他们非常专注于如何使用它。当人们导航到他们热衷的各个部分时，会进行多个并行的模型审查。它彻底改变了团队内部的动力。”
“这是一个重大的心理差异因此，”LaFrenz 说。 “当人们走过它时，设计感觉更真实。人们已经在使用它了。”
除了在制造过程中注意到的巨大成本节约之外，工人——类似于设计阶段的人——也更加投入。
“在Delta Sigma 首席执行官罗杰·理查森 (Roger Richardson) 说：“一天结束时，您的员工虽然完成了更多的工作，但他们并没有那么累。”
根据轶事反馈，一些员工已经寻找新工作以确保他们能够继续工作使用 AR，Scope AR 首席执行官 Scott Montgomerie 说。他说，其他工人已经推迟退休，因为他们对使用增强现实感到非常兴奋。
