奧迪e-tron GT是第一款在完全沒有借助物理原型車的情況下，制定量產(chǎn)計(jì)劃的奧迪車型。 多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)使之成為可能，其中包括三維建模掃描、機(jī)器學(xué)習(xí)以及虛擬現(xiàn)實(shí)。

 

所有組裝流程——例如工藝流程和工人動(dòng)作——均在虛擬空間中得到了測(cè)試和優(yōu)化。事實(shí)上，人們?cè)谶@些虛擬空間中，針對(duì)真實(shí)世界里的對(duì)應(yīng)物體進(jìn)行了建模，直至獲得最精細(xì)的細(xì)節(jié)。

 

現(xiàn)在，此類虛擬技術(shù)已實(shí)現(xiàn)跨站點(diǎn)應(yīng)用。通過這種具備數(shù)字化、互聯(lián)化特點(diǎn)的技術(shù)手段，人們無需出差或外派即可完成工作——而且這一工作流程不僅在新型冠狀病毒大流行期間得到應(yīng)用。 3D掃描和虛擬空間中的規(guī)劃工作將使新車組裝流程更加高效和可持續(xù)。

 

在傳統(tǒng)的計(jì)劃流程中，各種原型車被用于生產(chǎn)新的奧迪車型。在早期計(jì)劃階段，這些原型車以一次性模型的身份通過手工方式得到制造—— 這既費(fèi)時(shí)又費(fèi)錢。

 

在新車裝配計(jì)劃中，人們使用這些原型車來定義并優(yōu)化后續(xù)的生產(chǎn)流程。以下問題將在此過程中得到解答：每個(gè)工人的任務(wù)是什么？ 為了使工人能夠以最佳方式使用零件，必須將零件放置在哪里？工人可以自己持握并安裝零件嗎？他需要什么工具？

 

不過，在奧迪e-tron GT的生產(chǎn)計(jì)劃期間，這些問題完全是在虛擬世界中被提出并得到解答的。

 

每個(gè)裝配步驟以及工人的每個(gè)動(dòng)作都將在數(shù)字化空間中，借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到測(cè)試。 虛擬計(jì)劃的目標(biāo)是確保在車輛的后續(xù)生產(chǎn)過程中，所有過程都能完美嚙合，并且根據(jù)生產(chǎn)線的各個(gè)周期進(jìn)行無縫協(xié)調(diào)。

 

這就要求生產(chǎn)車間的每個(gè)細(xì)節(jié)都必須得到精確建模，并按比例繪制。這就是3D掃描發(fā)揮作用的地方。此類技術(shù)將使用特殊的軟硬件，對(duì)實(shí)體生產(chǎn)設(shè)施——包括所有設(shè)備、工具和貨架——進(jìn)行虛擬“復(fù)制”。

 

因此，負(fù)責(zé)生產(chǎn)e-tron GT車型的奧迪內(nèi)卡蘇姆（Neckarsulm）Bollinger H fe工廠也同時(shí)存在于數(shù)字世界中。借助新的數(shù)字化計(jì)劃手段，人們基于該工廠模型，幾乎可以提前數(shù)年排出未來的生產(chǎn)計(jì)劃。

 

對(duì)于生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)來說，掃描儀是一種至關(guān)重要的硬件。它的高度約為2米，被安裝在四個(gè)輪子上，以便操作者可以在工作空間中隨意移動(dòng)。其頂部是負(fù)責(zé)光檢測(cè)和測(cè)距的LiDAR單元、3臺(tái)額外的激光掃描儀以及一個(gè)攝像頭。

 

在進(jìn)行掃描空間時(shí)，兩套掃描流程將同時(shí)被執(zhí)行：廣角攝像頭負(fù)責(zé)拍攝空間圖片，而激光則能精確地測(cè)量空間，并生成周圍環(huán)境的三維點(diǎn)云。

 

僅在內(nèi)卡蘇姆工廠，接受掃描的生產(chǎn)車間面積就達(dá)到了25萬平方米。

 

但在后續(xù)過程中，只有當(dāng)硬件和軟件之間產(chǎn)生交互作用，才能獲取生成的點(diǎn)、圖像以及數(shù)據(jù)集，并將它們轉(zhuǎn)變?yōu)榭膳c現(xiàn)有計(jì)劃系統(tǒng)協(xié)同使用的整體圖像。

 

在這里得到應(yīng)用的軟件由奧迪內(nèi)部開發(fā)完成，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)是其開發(fā)基礎(chǔ)。當(dāng)點(diǎn)云和照片被結(jié)合在一起，即可產(chǎn)生了一個(gè)逼真的三維虛擬空間，類似于人們?cè)诠雀杞志耙晥D中看到的那樣。

 

模型的比例和大小是按實(shí)際比例進(jìn)行繪制的，并可與實(shí)際情況一一對(duì)應(yīng)。 該軟件還可以自動(dòng)識(shí)別空間中的所有物體——例如機(jī)器、物料架和設(shè)備系統(tǒng)。

 

這套軟件還可以在每次掃描時(shí)自動(dòng)學(xué)習(xí)，以便更精確地識(shí)別、區(qū)分和分類對(duì)象。 例如，系統(tǒng)可有效區(qū)分貨架和鋼梁。貨架的位置可以稍后在程序中得到更改，繼而被重新放置在虛擬空間中，但鋼梁并不能做到這一點(diǎn)。這些數(shù)據(jù)允許工作人員從任何起始點(diǎn)，對(duì)已經(jīng)得到掃描的生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行一場(chǎng)虛擬瀏覽，并可將其直接用于計(jì)劃流程。

 

為了實(shí)現(xiàn)在沒有物理原型的情況下，對(duì)裝配流程和相關(guān)物流流程進(jìn)行測(cè)試，奧迪方面將基于車輛數(shù)據(jù)、物料搬運(yùn)、設(shè)備、工具情況以及計(jì)劃流程建立一個(gè)整體的虛擬模型，后者也被稱為數(shù)字化模型。3D掃描就是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的步驟之一。

 

正如奧迪負(fù)責(zé)虛擬裝配規(guī)劃的Andres Kohler解釋的那樣，數(shù)字模型是進(jìn)一步創(chuàng)新的基礎(chǔ)。

 

“借助奧迪開發(fā)的VR解決方案和數(shù)字模型，來自世界各地的同事現(xiàn)在可以在虛擬空間中聚會(huì)，并在今后的生產(chǎn)設(shè)施中找到自己所應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。在執(zhí)行計(jì)劃的程序時(shí)，他們可以在零件發(fā)生改動(dòng)時(shí)，直觀體驗(yàn)和優(yōu)化新的計(jì)劃流程。”他說。

 

奧迪品牌的專家們據(jù)信正在討論通過虛擬技術(shù)來計(jì)劃奧迪Q5改款車型和Q5 Sportback車型的生產(chǎn)工作。