為了使產(chǎn)品在使用過程中能夠獲得良好的維修，傳統(tǒng)的解決方案是在設計階段進行維修性設計分析，研制后期編寫維修技術手冊，交付用戶后進行維修訓練。該過程為一串行過程，不符合產(chǎn)品集成設計的思想，且對物理樣機或?qū)嶋H裝備有較強的依賴性。虛擬現(xiàn)實技術的出現(xiàn)與逐漸成熟，為解決上述問題帶來了新的契機。設計人員可以在虛擬環(huán)境中通過對產(chǎn)品的維修、零部件的拆卸仿真來發(fā)現(xiàn)設計中存在的維修問題，進行維修性分析；直至通過完整的維修過程模擬來輔助維修人員的訓練，生成相應的維修技術手冊。

石家莊軍械工程學院的郝建平與蔣科藝兩位專家，早在2005便提出了虛擬現(xiàn)實技術輔助維修概念，于計算機輔助設計與圖形學學報上發(fā)表了《沉浸式虛擬維修仿真系統(tǒng)及其實現(xiàn)》。以下為內(nèi)容摘要，原文見文末附件。

虛擬維修主要有三大潛在應用方向：維修性設計分析、維修性規(guī)程確認、輔助維修訓練。文章旨在開發(fā)出能夠在產(chǎn)品開發(fā)初期就對產(chǎn)品維修性進行驗證的系統(tǒng)，減少由于維修性設計缺陷導致的回溯性修改；盡早形成維修規(guī)程，減少由于對實體樣機的依賴而導致的規(guī)程研制滯后；以及通過虛擬維修培訓，減少實體樣機的損耗，降低培訓成本。

因此，系統(tǒng)需具備：

????????（1）可利用已有CAD數(shù)據(jù)；

????????（2）能夠進行動力學仿真；

????????（3）仿真操作；

????????（4）過程記錄；

????????（5）仿真具有實時性；

????????（6）仿真環(huán)境具有可行度以及沉浸感。

基于以上的系統(tǒng)功能需求，對系統(tǒng)進行功能模塊的拆分，并最終形成沉浸式虛擬維修仿真系統(tǒng)結構，如下圖所示。

為達成維修性仿真驗證的需求，虛擬樣機需具備適用于仿真的多邊形數(shù)量，能夠保證產(chǎn)品的CAD層級關系與裝配關系，能夠?qū)崿F(xiàn)樣機部件的約束運動，以及提供人機交互所需的相關信息。

同時，交互技術也是系統(tǒng)不可或缺的核心要素。交互是用戶和虛擬環(huán)境進行交流的途徑，用戶對虛擬場景中物體的選擇、操作和對仿真進程的控制都必須通過人機交互來實現(xiàn)。除了基本的用戶位置跟蹤、導航、虛擬場景中的物體操作（抓取、釋放、定位）外，還需要考慮物體的防穿透處理。

最終通過某機構進行了驗證，證明了該系統(tǒng)具有較高的沉浸感和可信性，維修人員可在該環(huán)境中完成對該機構的維修拆裝。虛擬現(xiàn)實技術在維修工程領域的應用，為開展維修性設計分析、維修過程確認和輔助維修訓練提供了一條新的途徑。

北京朗迪鋒科技有限公司對于兩位專家超前的設計驗證理念十分認可，并結合用戶需求，開發(fā)了MakeReal3D VMPro專業(yè)的維修性設計分析與驗證評估工具，并在航天、航空、兵器、船舶等領域得到推廣應用。

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MakeReal3D VMPro專業(yè)的維修性設計分析與驗證評估工具

MakeReal3D VMPro是北京朗迪鋒科技有限公司自主研發(fā)的一款專注于維修性設計分析、仿真與評估的工具軟件。主要面向以航空、航天、兵器、艦船等為代表的復雜裝備維修性設計分析與驗證人員，針對維修性設計分析嚴重滯后于產(chǎn)品功能結構設計、過度依賴于實物樣機、平均修復時間（MTTR）分配與預計工具缺乏等痛點需求，提供維修性主動設計、虛擬維修仿真、MTTR分配與預計等功能。

同時MakeReal3D可以提供高可信度的虛擬仿真環(huán)境，具備CAD層級關系導入、CAD模型信息導入等功能，具備最新的中國標準人題庫，從而可以進行更加精準的仿真驗證。

北京朗迪鋒科技有限公司是一家專注于虛擬現(xiàn)實技術工業(yè)應用的高科技企業(yè)，公司自創(chuàng)立以來一直致力于虛擬現(xiàn)實技術在工業(yè)應用場景的落地、深化及推廣。

MakeReal3D為北京朗迪鋒科技有限公司開發(fā)的自主可控“工業(yè)產(chǎn)品全生命周期虛擬現(xiàn)實仿真平臺”，專注于虛擬現(xiàn)實仿真技術在產(chǎn)品設計、制造、營銷、使用、維護等生命周期各環(huán)節(jié)的應用與開發(fā)，從而幫助工業(yè)客戶提高工作效率及產(chǎn)品體驗。

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