中国兵器工业集团某研究所—《基于MakeReal3D VMPro的装甲车辆维修性设计和评估集成平台》

VMpro 2018-8-2 1290


图1 基于VMPro的装甲车辆维修性设计和评估集成平台

A. 用户需求

Ø  基于虚拟现实的维修性设计与产品设计协同

(1)维修性主动设计—维修性设计与产品设计的参数关联

       目前在维修性设计中,维修性要求及约束条件不能直接指导和约束设计,同时维修性设计分析与评估主要依托部件的实体模型,然而在部件开发的前期阶段,通常缺乏实体,造成维修性分析与评估工作滞后。本项目就是要通过虚拟现实技术,在产品的实物样机之前,使维修性的一些定性、定量参数与产品的结构参数之间发生联系,使维修性的参数要求影响产品的设计要求,实现维修性设计与产品设计的参数关联。

(2)维修性信息反馈与控制

       分别针对产品设计的不同阶段,进行维修性信息反馈与控制的研究。在方案阶段,利用虚拟现实技术,进行维修过程仿真及维修数据分析,对方案进行评估。在工程设计阶段,在虚拟现实环境中进行维修部件的可达性、可视性、人素分析、更换时间分析等。将这些维修信息进行汇总评估,针对评估准则对设计进行更改完善,实现对维修性设计的控制。

Ø  基于虚拟现实的产品设计模型构建与管理

(1)维修性数据库构建方法

       维修性数据库包含维修工具库、维修设备库、维修人体模型库等。为了在虚拟维修仿真分析时,满足维修时间评价、空间评价和干涉检查的需要,根据工具类型,功能、约束等语义关系建立尺寸合理、符合现实维修要求的维修工具库和设备库。维修人员模型数据库是结合产品使用人员和维修人员特点,构建符合陆军装备维修人员人体尺寸和维修姿态的形体模型和动作模型,形成适用于仿真分析的维修人员模型数据库。

(2)维修性管理技术与方法

       维修性管理主要以维修性设计与评估过程中参与的组织与人员管理、项目管理为主。组织与人员管理主要以项目参与者与管理者等使用方,项目与参与人员的角色划分需要有合理的结构与关系。

Ø  基于虚拟现实的产品维修性评估

(1)面向时空要素的维修性评估指标体系

       充分发挥利用虚拟现实开展维修性评估的优势,从空间和时间角度,综合考虑可视性、可达性、人素、维修安全等定性因素和更换时间。平均修复时间等定量因素,研究建立维修性定性和定量评估指标体系。

(2)基于虚拟现实的产品维修过程仿真分析

       基于虚拟现实的产品维修过程仿真主要依据设计给出的系统各组部件拆装步骤以及所需维修资源清单,通过调用人员、工具及产品模型,分析各维修步骤的维修动作、所需工具设备、工作时间及人体姿态等因素,建立维修过程仿真模型,实现可视性、可达性、拆装路径。人素等方面的定性维修性分析以及平均零部件更换时间、平均修复时间等方面的定量分析。

(3)基于人机工效的评价方法

       结合人因工程的维修性评价是考察维修对象的可达性、可视性、维修人员的工作姿态、操作简便程度、维修时间。环境因素等维修性参数,并给出分析评价结果和修改建议。合理的维修性设计应使维修人员在任何时刻观察。操作都很方便,并且在较长的时间维持某种作业姿势时,不会产生或尽可能少地产生不适和疲劳。通过分析虚拟维修中人体尺寸、姿势分析、设备布局的设计要求,给出验证方法,通过仿真来实现基于人因工程验证方法的维修性评价。

(4)基于维修过程仿真的维修性评估

       根据虚拟维修过程仿真的输出结果,结合层次分析方法,研究建立维修性评估方法,实现对维修性设计方案的评估。

B. 解决方案

       针对以上客户需求,结合客户产品设计流程和MakeReal3D VMPro产品的技术特点,我们为客户提供如下解决方案:

图2 基于VMPro的装甲车辆维修性设计和评估集成平台

       如图所示,基于MakeReal3D VMPro的装甲车辆维修性设计和评估集成平台总体结构分为引擎层、数据层、功能层和业务层。引擎层提供平台的底层支持,其次是数据层,数据层提供平台所需的各种库,以方便用户进行选择调用。功能层基于以上两层实现不同的功能并为业务层提供实现基础。业务层与功能层方便用户实现所需功能。

C. 取得成效

Ø  基于MakeReal3D VMPro开发的平台可有效支撑维修性指标分解、维修性要素设计、维修性分析检查等维修性主要工作项目,并进行维修性工作流程和设计数据的管理;

Ø  基于MakeReal3D VMPro开发的维修性集成平台支持车辆设计与维修性设计同步进行,实现车辆设计与维修性参数关联、维修性与总体的协同设计;

Ø  基于MakeReal3D VMPro开发的维修性集成平台能够对车辆维修性设计的零部件更换时间、可达性、可视性等定性、定量要求进行分析评价,模型理论基础正确,评价结果可信;

Ø  可达性分析支持正向可达性和逆向可达性分析;

Ø  支持甲方已有工具库、设备库、人体库、姿态库、动作库、评价准则库、设计准则库等基础数据库的管理功能。;

Ø  维修性集成平台支持甲方现有的虚拟现实系统及外设,虚拟现实拟真度达到90%。

D. 用户评价

      “基于MakeReal3D VMPro的装甲车辆维修性设计和评估集成平台,实现了在虚拟现实环境中开展产品维修性设计与验证、产品人机工效分析、产品装配方案验证和数字样机展示与评审等,进一步提升了我所的产品性能和数字化设计水平。”——XXX(中国兵器工业集团某所该项目负责人)

                   

关于朗迪锋科技有限公司

       聚焦工业制造业,在智能制造体系中,以“虚拟现实工具和技术服务”提供整体解决方案为核心业务;以“虚拟成就现实、创新驱动制造”为使命;以“持续提供有效价值,坚持提升发展空间”为理念;以“恭敬、敬畏、团队、创新”为价值。如欲了解更多信息,敬请访问:    

www.longtek.net

www.makereal3d.net

关于MakeReal3D

       MakeReal3D是一款专注于工业产品全生命周期应用的虚拟现实和增强现实仿真平台。这一平台由朗迪锋科技基于虚拟现实和增强现实仿真技术自主研发,该软件可为客户提供先进的、直观的、可交互的仿真、验证及可视化设计决策平台。可提供造型设计仿真、数字样机评审、多维度协同设计与仿真、虚拟装配仿真、人体建模及人机工效仿真、虚拟维修主动设计仿真、机构动力学仿真、CAE后处理及多学科数据集成分析、柔性体部件仿真、虚拟驾驶仿真、无人机/无人驾驶AI虚拟训练、虚拟调试、数字化工厂、虚拟培训与模拟、工艺信息电子手册、营销展示等应用。目前已经在众多家高端制造行业成功应用。如欲了解更多信息,敬请访问www. makereal3d.net。

关于MakeReal3D SoErgo

       MakeReal3D SoErgo是一款专注于工业应用的人机工程仿真分析软件。这一软件是由朗迪锋科技基于虚拟现实、仿真技术自主研发。针对其关注高逼真度人机工程仿真、专业化人机工程分析以及虚拟现实技术手段的需求,提供创建基于中国标准人体测量数据的虚拟数字人体、仿真作业任务、以及进行人机工程分析与评价的软件产品。

•CAD大模型轻量化导入仿真场景;

•利用国标人体数据创建数字人体;

•进行人机工程仿真;

•对仿真过程和结果进行人机工程分析;

•利用虚拟现实赋予人机工程仿真分析全新的交互方式;

       支持各种虚拟现实外设,如数字头盔、动作捕捉系统、数据手套等,实现基于虚拟现实技术的人机工程仿真分析,简单可视、可达、舒适性、疲劳度,高级力学、生理、能量代谢、任务、工作时间、高精度工业物理引擎仿真、逼真工作流、路径仿真等人因相关因数分析。支持用户个性化与定制化开发,根据用户行业标准和行业知识领域定制开发,服务于如军工、航天、航空、汽车、轨道交通、船舶、核电、电力、煤炭、石油、高校等科院院所。

关于MakeReal3D VMPro

      MakeReal3D VMPro是北京朗迪锋科技有限公司自主研发的一款服务于复杂装备维修性设计与分析人员的专业仿真、分析软件,针对维修性设计与分析严重滞后于产品功能结构设计、平均修复时间(MTTR)分配与预计工具缺乏、过度依赖于实物样机等痛点需求,提供维修性主动设计、MTTR分配与预计、虚拟维修仿真等功能。

      MakeReal3D VMPro主要具有维修性工作管理、维修性设计与分析和维修性量化评估三大功能。其中,维修性工作管理主要负责维修性设计分析、评估工作的分发、分配与协调;维修性设计与分析主要完成维修性分配、预计和维修性主动设计,以及基于虚拟维修仿真的维修性定性定量分析验证工作;维修性量化评估主要完成针对产品维修性水平,综合维修性定性定量分析结果的方案量化评估工作。

关于MakeReal3D EzStyle

      MakeReal3D EzStyle是北京朗迪锋科技有限公司自主研发的一款服务于产品的协同式快速造型照片级实时渲染工具,以造型评审、实时渲染、内容交互及展示展览等需求为方向,具备虚拟现实仿真系统特征,集造型定义、颜色材质、光照效果、实时渲染光影效果、外观优化与评估、装配模拟、培训与展示为一体的软件。

关于MakeReal3D ARsonic

      MakeReal3D ARsonic是北京朗迪锋科技有限公司基于3D声音技术自主研发的服务于产品声音设计与工程应用解决方案。可以帮助工业产品发出更好听的声音。我们可以为客户提供优秀的工程经验,可以分析飞行器、火车或汽车等运输工具中的各种声音元素及特点,减少令人厌烦的噪声,提高声环境品质。可用于汽车、航空航天、铁道、国防、音响、消费品、电信等各种行业。

      在汽车行业可用于传统汽油车主动声音设计,随心所欲定义爱车声音;可对电动车主动发声设计,为电动车添加车外主动警示音和随意设计车内声音。

联系我们

北京朗迪锋科技有限公司

地址:上海市浦东新区金科路2889号长泰广场C座12F

电话:400 039 2811

邮箱:hrx@longtek.net

公司官网:http://www.longtek.net/

MakeReal3D产品官网:http://www.makereal3d.net/

产品腾讯视频专区:http://v.qq.com/vplus/5a6065148342788973641ebb97994585/videos

产品YouTube视频专区:https://www.youtube.com/channel/UCbr-uIhP6l2RXL1p-Bd3ZWg

                                       

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