与混合现实工厂布局交互工作

未来的工厂需要满足大量需求，包括能够快速适应生产流程并在运营成本高昂的狭小空间内运作。混合现实恰恰可以在这种场景下为工厂规划提供高效支持。

通过他们的HoloLayouts软件，弗劳恩霍夫制造工程与自动化研究所IPA的研究人员开发了一个应用程序，多人可以在其中进行交互协作，以创建有效利用空间的工厂布局。可以在虚拟环境中体验工厂规划流程，实时更改。

今天的工厂通常是在电脑上规划的。这种方法的缺点是很难让生产员工参与到流程中，因为软件通常需要由专家操作。然而，生产员工的意见是创建正确布局和空间的重要组成部分。

生产流程也在快速发展，需要对厂房进行改造和扩建。电池生产是一个突出的例子，说明由于产品和生产技术的创新，工艺正在迅速变化。

这些挑战促使FraunhoferIPA的研究人员开发了混合现实(MR)工厂规划应用程序。HoloLayouts是DigiBattPro4.0—BMBF项目的一部分，该项目旨在实现电池生产领域的全面数字化转型。

混合现实：世界上最好的

“由于工艺涉及的特定要求，例如洁净室和干燥室，用于电池生产的空间运行成本很高。它们通常也是非常稀缺的区域。未来生产创新需要多种灵活的设计选项。未来的工厂必须是可变的，”FraunhoferIPA的研究员ChristianKaucher说。“通过HoloLayouts，我们正在响应这一需求，并使空间高效、灵活的规划成为可能，使布局能够快速适应新产品和生产技术。”

Kaucher与同事GüntherRiexinger和MarkusSasalovici一起，在Unity开发环境的帮助下，成功地利用了混合现实工具的关键优势：它使多人能够在规划工厂的过程中相互交流，这在传统的基于计算机的3D规划工具中通常是不可能的。与虚拟现实(VR)相比，员工和环境之间没有分隔——除了虚拟模型，他们仍然能够看到实际环境，并可以与参与规划过程的其他人互动。

通过结合HoloLayouts软件和运行它所需的硬件MicrosoftHoloLens2，这成为可能。这款混合现实耳机将虚拟规划环境直接投射到用户的视野中。然后用户可以拾取、移动、滑动、缩放和定位单个对象，例如机器或工件，并且目录可用于添加新对象。例如，还可以调整物体之间的距离和过道宽度。

在微型模式下，用户可以从起草一系列布局选项并查看计划概览开始。然后布局以1:1模式以其原始大小显示，从而可以在现场对其进行验证。“这使得尽早发现规划缺陷成为可能，因为它让员工能够真实地了解工厂环境规划的样子，”Kaucher说，并指出了两种视图选项的优势。

员工还可以在两种模式下作为一个团队工作，并一起处理布局。共享会话可以作为添加更多用户的一种方式来启动，无论是在同一空间(同地模式)还是在多个位置(远程模式)。Co-Located模式在空间中完全相同的位置向所有参与者展示模型，使他们更容易讨论布局的特定方面。该应用程序的直观设计意味着即使没有MR经验的员工也可以参与规划过程。

作为DigiBattPro4.0项目的一部分，HoloLayouts已经在实际测试中证明了自己。混合现实应用程序用于规划一个新区域，其中包含两个大袋原材料供应站和一系列外围设备，例如滤尘器。规划过程是与VARTAConsumerBatteriesGmbH&Co.KGaA合作进行的，员工特别称赞该应用程序能够很好地理解正在规划的空间及其直观性。

HoloLayouts还被用于数字化电池制造中心(ZDB)，以规划一条21700锂离子电池的装配线。电芯生产包括制造电极条、使用电极和其他组件组装电芯以及完成电芯的过程。FraunhoferIPA创建了一条生产线，用于组装电池，这是这些步骤中的第二步。“我们能够将HoloLayouts作为其中的一部分发挥作用，这使我们能够创建和测试非常有效地使用有限可用空间的布局，”Kaucher说。