Проектирование в САПР с помощью Immersive Engineering

Join the forum for Designers!

Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!

Join the Forum Now

Share, learn and grow with the best professionals in the industry.


В нашем последнем блоге мы рассмотрели, как передовые методы автоматизированного проектирования могут раскрыть возможности цифровых потоков, обеспечивая большую прозрачность, гибкость, безопасность, стандартизацию, масштабируемость и многое другое при проектировании машин и их деталей. В сегодняшнем блоге директор отдела решений для промышленного оборудования Тим Йерби и менеджер по разработке продукции Кельвин Джуарбе обсуждают, как продолжает развиваться подход в отрасли, переходя от небольших ЭЛТ-экранов, на которых выполняются обзоры CAD, к плоским экранам и иммерсивным гарнитурам, обеспечивающим безграничное использование пространства при создании продукта. О том, как иммерсивный инжиниринг становится переломным моментом в отрасли, читайте далее.

Проблема номер один в отрасли промышленного оборудования

В последнее время рынок промышленного оборудования столкнулся с критической проблемой — нехваткой инженеров. Как рынок может решить эту проблему?

Проблему рынка промышленного оборудования — нехватку инженеров — можно охарактеризовать как нехватку квалифицированной рабочей силы. По мере того как опытные работники уходят на пенсию, приток молодых специалистов не успевает за растущим спросом, в результате чего производителям становится все труднее заполнять критически важные позиции. Этот разрыв может еще больше увеличиться с приходом поколения Альфа, самой молодой демографической группы современности, которая, по прогнозам, будет меньше по численности и больше ориентирована на цифровые технологии, а также будет менее заинтересована в традиционных промышленных профессиях. По оценкам, в Соединенных Штатах 46 миллионов человек составляют поколение Альфа, что резко отличается от 68 миллионов представителей поколения Z и 72 миллионов представителей поколения Миллениалов (источник: Прогнозы численности населения США: 2017-2060 годы, Бюро переписи населения США).

Одно решение для продвижения промышленного оборудования вперед

Такая смена кадров заставляет промышленность переосмыслить способы решения проблемы прогнозируемой нехватки человеческих ресурсов. Одним из способов, который рассматривают многие производители, является обращение к технологиям расширенной реальности (XR), таким как дополненная, виртуальная и смешанная реальность, для значительного повышения производительности. По мере того как XR становится все более доступной и недорогой, потенциал значительного повышения производительности позволит производителям лучше справляться с сокращением численности рабочей силы в будущем. Кроме того, технологии XR могут оказаться особенно полезными для революционного изменения способов завершения проектирования инженерами.

Как развивался промышленный дизайн с течением времени

Традиционно инженеры полагались на 2D-мониторы и многоэкранные установки для навигации по сложным средам САПР. Изначально инженеры работали с относительно небольшими экранами, которые были дорогими, громоздкими и неудобными. С этим я (Тим Йерби) столкнулся, когда на предыдущем месте работы занимал должность директора по проектированию: Когда я начал работать, моя команда дизайнеров использовала относительно небольшие 20-дюймовые плоские мониторы на устаревших компьютерах для выполнения работ в САПР, что затрудняло быстрое выполнение задач, поскольку требовалось время на просмотр изменений, а затем еще большее время на визуализацию изменений на компьютере.

Чтобы повысить эффективность наших процессов, я прошел через обычный корпоративный процесс утверждения ИТ-системы, запросив новые компьютеры и мониторы для своей команды. Спустя три года мы наконец получили новое оборудование: большие 27-дюймовые экраны и новые ноутбуки. Большие экраны облегчили визуализацию больших участков машин, повысив производительность, а более низкая относительная стоимость позволила оправдать наличие как минимум трех экранов, что дало возможность рассматривать различные аспекты дизайна на нескольких экранах одновременно. Стол с несколькими плоскими экранами очень распространен в наши дни.

Инженер, использующий традиционную систему автоматизированного проектирования с парой мониторов

Хотя площадь экрана, безусловно, улучшилась за прошедшие годы, она по-прежнему имеет ограничения, особенно при работе с крупногабаритными узлами или сложными компонентами. Инженеры часто тратят драгоценное время на масштабирование, панорамирование и переключение между видами, что может привести к неэффективности и даже ошибкам в проектировании. В сфере, где точность и скорость имеют первостепенное значение, физические ограничения экрана могут помешать творчеству и продуктивности. Именно здесь иммерсивный инжиниринг, использующий технологии расширенной реальности, предлагает убедительную альтернативу. Как я шутил тогда со своей командой, к тому времени, когда мы заканчивали лоббировать новую технологию, у нас уже была гарнитура Immersive Engineering, похожая на ту, что используют геймеры, а не традиционный компьютер.

Определение Immersive Engineering

Иммерсивный инжиниринг использует технологии расширенной реальности (XR) (такие как дополненная реальность (AR), виртуальная реальность (VR) и смешанная реальность (MR)) для создания интуитивного взаимодействия человека с машиной. Они позволяют бесконечно манипулировать пространством, предлагают виртуальное, визуальное рабочее пространство и дают возможность сравнивать спецификацию материалов с машиной во время виртуального анализа конструкции и окончательной проверки качества. Иммерсивный инжиниринг обычно проводится с использованием гарнитуры.

Дизайнер, использующий возможности иммерсивного проектирования для создания продукта

Immersive Engineering призван произвести революцию в будущем промышленного оборудования, обеспечив целостное рабочее пространство для совместной работы, создав иммерсивную реальность, которую все дисциплины могут использовать для визуализации, понимания, анализа и оптимизации дизайна продукта.

Ценность Иммерсивная инженерия

  • Повышение производительности за счет сокращения численности команды: Иммерсивные среды оптимизируют процессы проектирования и рецензирования, позволяя более экономичным командам добиваться большего за меньшее время. Это особенно важно в условиях нехватки рабочей силы и растущих затрат на нее.
  • Ускоренное время выхода на рынок: Благодаря возможности быстрого создания прототипов, виртуального тестирования и совместной работы в режиме реального времени Immersive Engineering значительно сокращает циклы разработки, позволяя быстрее выводить продукты на рынок без ущерба для качества.
  • Сокращение количества ошибок и переделок: Полномасштабные 3D-визуализации помогают командам выявить недостатки конструкции раньше, чем они превратятся в дорогостоящие проблемы на производстве. XR также способствует лучшему межфункциональному взаимопониманию, уменьшая количество недопониманий, которые могут привести к ошибкам.
  • Снижение затрат на создание прототипов и ввод в эксплуатацию: Виртуальное прототипирование заменяет множество раундов физического строительства, экономя время, материалы и рабочую силу. Аналогичным образом, иммерсивные среды позволяют виртуально вводить в эксплуатацию системы автоматизации до начала монтажа.
  • Улучшенное взаимодействие между командами и подразделениями: Распределенные команды могут работать вместе в реальном времени в одном и том же виртуальном пространстве (просматривая, аннотируя и изменяя проекты) независимо от того, где они находятся.
  • Улучшенное обучение и сохранение знаний: Программы обучения на основе XR позволяют получить практический опыт в безопасной, повторяющейся среде, что ускоряет процесс обучения и повышает уровень удержания кадров, особенно важный по мере выхода на пенсию опытных работников.
  • Повышение инновационности и конкурентных преимуществ: Immersive Engineering открывает новые возможности для концептуализации, тестирования и итерации сложных механизмов, стимулируя инновации и обеспечивая ранним пользователям конкурентное преимущество на быстро развивающемся рынке.
  • Улучшенные возможности сборки и выездного технического обслуживания: Иммерсивный инжиниринг можно распространить на обучение техников по сборке в цеху, а также техников по обслуживанию на местах с использованием как виртуальной, так и дополненной реальности, когда техник может видеть реальную машину и виртуальную машину в режиме реального времени и получать помощь от инженерной команды в виртуальном рабочем пространстве удаленно.

Решение NX Immersive Engineering от Siemens

Все решения Immersive Engineering предлагают одни и те же базовые принципы XR. Однако правильное решение обеспечит необходимую интеграцию и функциональность, которые являются ключевыми для внедрения фундаментальных инноваций, позволяющих обойти конкурентов и захватить ценную долю рынка.

Таким решением является NX Immersive Engineering от Siemens. Эта технология, являющаяся частью продукта NX X CAD от Siemens, работает в рамках промышленной метавселенной, позволяя предприятиям взаимодействовать с цифровыми копиями физического оборудования и окружающей среды и собирать данные, прежде чем вносить изменения в режиме реального времени. NX Immersive Explorer предлагает режим рабочего стола, в котором пользователи могут войти в виртуальную среду без гарнитуры и перемещаться по ней в полноэкранном режиме погружения, чтобы получить дополнительные сведения о своих проектах.

NX Immersive Engineering в сочетании с отмеченным наградами оборудованием Sony способна изменить рынок промышленного оборудования к лучшему. Это гарнитура, созданная инженерами для инженеров, а полностью интегрированный рабочий процесс проектирования позволяет легко внедрить ее без каких-либо сложностей с ИТ.

Инженер, работающий с виртуальными проекциями с помощью гарнитуры иммерсивной реальности

Внедряя эту передовую технологию, машиностроители могут рассчитывать на улучшение процесса принятия решений в масштабах всего предприятия, обеспечение правильного проектирования с первого раза, повышение устойчивости всей цепочки создания стоимости и раскрытие новых возможностей для бизнеса благодаря улучшенному сотрудничеству при проектировании.

Так чего же вы ждете?

Время для инноваций настало.

Об авторах

Тим Йерби занимает должность директора по решениям для промышленного оборудования в компании Siemens Digital Industries Software. Тим имеет более чем 20-летний опыт работы в области проектирования, управления продуктами и маркетинга, охватывающий множество отраслей и дисциплин.

Кельвин Джуарбе — менеджер по маркетингу программного обеспечения для разработки продуктов в компании Siemens Digital Industries Software. Имея более чем 18-летний опыт работы, Кельвин помогает клиентам использовать передовые технологии для получения конкурентных преимуществ, особенно в области решений для САПР.


Join the forum for Designers!

Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!

Join the Forum Now

Share, learn and grow with the best professionals in the industry.