船舶是制造工藝極為復(fù)雜的工業(yè)產(chǎn)品，為降低制造難度，便于運(yùn)輸與維修，提高船舶的建造效率與質(zhì)量，船舶制造廠均采用分段裝配的方式進(jìn)行制造。船舶的分段結(jié)構(gòu)是集中材料最多，耗時最大，技術(shù)難度最高的中間產(chǎn)品，對船舶的質(zhì)量與建造效率有著直接的影響。然而目前分段裝配缺少完善的驗證方法，大多是由設(shè)計人員基于經(jīng)驗進(jìn)行規(guī)劃，并且通常需要在裝配過程中不斷完善，從而十分影響制造進(jìn)度。由于平面圖紙的局限性，導(dǎo)致復(fù)雜工藝無法精準(zhǔn)表現(xiàn)。因此，工程師們嘗試引入新的技術(shù)手段來提高分段裝配的工作效率與質(zhì)量。虛擬現(xiàn)實(shí)輔助工程技術(shù)便是其中之一。

虛擬現(xiàn)實(shí)輔助工程技術(shù)具備實(shí)時性、交互性、直觀性與工程性，能夠構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)仿真環(huán)境，在設(shè)計階段就可以開始裝配仿真工作。在針對可裝配性進(jìn)行分析時，虛擬現(xiàn)實(shí)輔助工程技術(shù)的優(yōu)勢尤為明顯。傳統(tǒng)的CAD軟件只能進(jìn)行靜態(tài)干涉分析，因此只能分析零件裝配完成后的狀態(tài)是否合理，而無法驗證裝配過程的可行性，此時需要結(jié)合切面分析、測量等多種評審工具才能夠得到相對準(zhǔn)確的分析結(jié)果。而利用虛擬現(xiàn)實(shí)輔助工程技術(shù)進(jìn)行虛擬裝配，可以直接在虛擬環(huán)境中沉浸式裝配，直觀檢驗零件與工具的通過性，驗證零件的可裝配性。同時由于其直觀性，針對工藝規(guī)劃可以快速完成驗證工作，縮短了規(guī)劃所需時間。其次，基于經(jīng)驗的傳統(tǒng)規(guī)劃方式或問題解決手段在遇到新問題時往往難以下手，需要經(jīng)過反復(fù)的計算驗證才能夠執(zhí)行，而利用虛擬裝配，可以不計成本地在虛擬環(huán)境中試錯，快速制定改制方案。

現(xiàn)階段，我國大部分船舶生產(chǎn)制造企業(yè)，對于船舶分段裝配依然采用手工裝配的方式，因此工藝規(guī)劃過程中需要做好人機(jī)工程分析工作。利用虛擬現(xiàn)實(shí)輔助工程技術(shù)，在進(jìn)行任務(wù)仿真驗證裝配工藝規(guī)劃的過程中，還能夠同步對操作員的可視性、可達(dá)性、舒適度、疲勞度等進(jìn)行分析，保障作業(yè)人員能夠安全順利作業(yè)，降低實(shí)際操作過程中可能產(chǎn)生的不便與危害。在驗證了零件與工具的通過性、裝配單元劃分的合理性、裝配操作的可行性后，能夠得到裝配方案的整體評估，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化。

位于南澳大利亞的船舶設(shè)計公司Mincham以及制造商AXIOM，已經(jīng)開始利用虛擬現(xiàn)實(shí)輔助工程技術(shù)來對船舶的分段裝配工藝進(jìn)行驗證。利用設(shè)計階段的數(shù)據(jù)，在虛擬環(huán)境中搭建數(shù)字樣機(jī)與生產(chǎn)環(huán)境，讓工程師可以在不依賴于實(shí)體零件的情況下完成零件可裝配性的驗證工作。同時通過這種沉浸式的裝配驗證方式，可以讓操作者主觀評價零件裝配過程的便利性。Mincham負(fù)責(zé)人Mark Koennecke表示“我們通過這種方式提高了設(shè)計的迭代效率，同時加快了裝配速度，減少了返工造成的時間與經(jīng)濟(jì)成本?！?/p>

北京朗迪鋒作為虛擬現(xiàn)實(shí)輔助工程的踐行者，堅持落實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)輔助工程技術(shù)的應(yīng)用與落地，研發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)輔助工程平臺以服務(wù)于船舶領(lǐng)域客戶。MakeReal3D具備高精度物理引擎，能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的凹凸多邊形檢測，獲得精準(zhǔn)的虛擬裝配仿真結(jié)果。同時，還具備SoErgo專業(yè)人機(jī)工程仿真分析模塊，使用最新中國人體測量數(shù)據(jù)創(chuàng)建數(shù)字人，可進(jìn)行可視性、可達(dá)性、舒適度、疲勞度等多種仿真分析功能，能夠?qū)崿F(xiàn)裝配過程的仿真與分析，并形成分析報告。北京朗迪鋒將繼續(xù)深耕虛擬現(xiàn)實(shí)輔助工程技術(shù)，開拓應(yīng)用新思路，持續(xù)為船舶行業(yè)的數(shù)字化貢獻(xiàn)一份力量。