为了国产大飞机,我们做了这些

为了国产大飞机,我们做了这些
2022年10月21日 15:37 联想中国

日前,国产大飞机 C919正式取得了中国民航局颁发型号合格证,标志着研制历时15年之久的国产大飞机即将迈入商用阶段。

C919是我国自行研制、具有自主知识产权的大飞机,它的商用交付,意义重大。

首先,有机会撬动波音、空客所主导的全球航空业格局,参与国际航空市场的竞争;

其次,C919实现了163项关键技术突破,形成了一批核心能力技术,有望带动高端制造发展;

最后,探索出一条中国设计、系统集成、全球招标、逐步提升国产化的创新发展道路;

大飞机的设计生产制造集成了全国尖端科技的力量支持,涉及国内1000余家企业、高校、科研院所近30万产业人员参与研制。

联想 AR 应用技术研究、人工智能技术、远程协助技术,也参与进来,为了探索 AR 与飞机制造领域融合的路径,重点解决了国产大飞机线缆端插,航电检测以及机器人部件喷涂等问题。

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飞机线缆连接 AR 端插解决方案

接线是飞机总装中的一个劳动密集型过程,而飞机组件复杂。像国产大飞机 C919这样的“大块头”,机身中有700多线束,固定线束零件3000多种,零件总数超过150万个。而且接线工作往往在狭小空间内进行,其复杂和精细程度考验着每一个接线员,也是总装任务成败的一个关键。传统的流程中,一根线缆的装配需要3人根据操作手册一起完成,一人根据线缆号查表获得对应在连接器上的孔号,一人根据孔号在连接器上找到孔并完成插入,第三人负责在旁检查全过程,确保无误。

通过联想晨星 AR 辅助装配解决方案,可以自动识别线缆,然后直观地在连接器上指示这根线缆对应的孔位,工人根据指示直接插入即可。利用这套解决方案,原来需要同时工作的3个工人缩减为1个,装配时间大幅缩短,装配准确性也进一步提高。

该解决方案于2019年荣获了中国计算机学会科学技术奖科技进步卓越奖。

02基于 AR 人机协作的喷涂机器人

在喷涂环节,联想自主研发的晨星机器人会对整个车间进行空间扫描感知,并通过 SLAM 技术,导航定位,自行移动至指定的喷漆间。

机器人的双目立体相机将操作台的工件和周边情况实时采集到边缘服务器。边缘服务器随后将3D 视频流实时推送到 AR 眼镜。而工人通过 AR 眼镜和手柄远程操纵机器人同步执行喷漆,手感完全等同于亲临现场。这样操作一次自然示教之后,该零部件的喷漆能力就保存在了边缘侧,之后对于同样规格的零部件,机器人就能实现自主喷涂。此外,机器人还能进行基于计算机视觉的喷涂质量自动检测。

这不仅省去了传统自动化喷涂中,机械臂所要花费的数周调试时间,也有效降低了工人在有害气体、粉尘中的暴露时间,大大降低了生产中的安全隐患。

AR/增强现实在制造业中有了越来越广泛和深入的应用。这也成为很多企业重点研究的对象,同时也成为我国在制造业领域发展中关注的一项重要技术之一。

晨星 AR 变革制造业的五大创新应用

AR/增强现实在制造业中有了越来越广泛和深入的应用。这也成为很多企业重点研究的对象,同时也成为我国在制造业领域发展中关注的一项重要技术之一。

作为下一个重要的计算平台,从设计到生产,到质量控制,再到后期维护和员工培训,增强现实技术正在有力推动现代制造业的变革,并为工业4.0的实现增添动力。让我们了解一下,晨星 AR 现阶段在制造业的五大创新应用。

「 工业设计 」

传统工业设计阶段主要包括五个主要步骤:了解客户需求—将需求转换为技术输入—提供多种解决方案—选择客户可接受的可行性解决方案—将确定方案转移到制造团队,可以说,这种传统设计过程非常复杂,需要花费大量的精力和时间来为客户公司确定最佳可行的产品。

而将增强现实集成到设计开发阶段,可以简化传统的繁琐过程,增强与客户的互动,使产品设计更加符合客户需求,通过联想晨星 AR 眼镜和晨星 stARview,工程师可以看到汽车内部的结构信息以及某个部件的3D 图形,并对其进行操作调整;还可以通过 stARcam 展示的影像,与设计师和销售团队快速沟通,充分了解消费者的需求偏好,并提高新车研发速度。

「 制造装配 」

众所周知,在工业生产过程中,很多环节还需要工人手动操作,特别是在装配过程中,装配的周期时间取决于操作工人的技能熟练度,特别是飞机、汽车等复杂的大型机械设备。

例如,飞机拥有大量且复杂的电子线路,在面临数千根电线组成的线束组件中,装配工程师必须遵循功能手册进行工作,这是一项耗时耗力且非常影响工期的过程。

商飞公司利用联想晨星 AR 眼镜来简化装配流程,通过stARstudio 的应用程序,工程师可以通过 AR 眼镜扫描装配现场的某个部件,该部件的线束的装配指导就会自动在眼镜上显示出来,工人只需要按照指导步骤即可完成装配工作。

据统计,使用 AR 技术,可以使工程师的装配时间缩短25%,出错率降低50%。

「 质量检验 」

质量检验是确保出厂产品符合所有要求的重要环节。传统生产需要大量检查点的清单才能完成,而质检人员需要对最终产品的交付负责。

因此,客户收到的产品的质量,不仅取决于生产过程中的产品质量把控,还取决于质检过程的准确性。

AR 技术通过为质量控制提供交互式的平台,可以查看实时显示的产品尺寸精度、公差和表面光洁度等详细信息,方便质检人员轻松执行复杂任务。

AR系统可以对供应商的零部件进行扫描,并将数据上传到云端数据库。在生产车间中,质检人员使用AR设备对汽车的问题部分进行拍照,然后自动加载该部件的确切尺寸进行比较。

维修售后

每个行业都需要定期维修各种设备,以确保日常生产的正常运行,但制造业的相关设备维护要远比家用消费电子更为复杂,对维修人员的要求也会非常高。

因为他们必须全面熟悉设备的结构和功能,并且要参考大量的技术图表以及厚达数百页的服务手册。

海航集团金鹏航空正在利用增强现实技术辅助维护和维修工作,通过联想晨星 AR 的 stARemote,巡检维修人员可以在智能手机、平板电脑甚至 AR 眼镜上查看飞机问题,通过交互式可视化操作,完成巡检放飞工作。

巡检人员只需用 AR 眼镜扫描需要检查的飞机部位,眼镜会自动识别设备型号,并将巡检流程展示出来。

员工培训

培训是企业获取高素质员工的重要方式。公司通常会投入大量的时间和金钱进行各种培训活动,以提升员工的技能素质和稳定性。

相较于传统的纸质培训或监督式的培训方法,AR 技术可以使培训方式变得具有互动性,由于是真实环境中进行仿真,还可以确保培训期间员工的人身安全。

联想智能工厂就针对笔记本的装配培训使用了联想晨星stARcam,将员工训练计划、手册等内容进行数字化处理,为员工提供文本、图像、动画、音频、视频等内容。员工佩戴晨星 AR 眼镜中,可直观查看到笔记本的装配过程,可以轻松确定各步骤的操作流程。

联想晨星 AR 在制造业的应用目前还处于起步阶段,随着相关技术的迭代升级、成本的进一步降低,以及与3D 打印、人工智能、工业物联网、机器学习、计算机视觉等技术的融合应用,晨星 AR 将对制造业带来更多改变。

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