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　　工程師們都熱愛解決問題。而在新的產(chǎn)品和技術(shù)的開發(fā)中，必然會產(chǎn)生一系列只有通過試驗(yàn)、差錯(cuò)及物理學(xué)才能將其解決的獨(dú)特問題。因此，工程師運(yùn)用復(fù)雜的公式來分析設(shè)計(jì)思路并努力去證明，在制造為成品后該設(shè)計(jì)可以精確地實(shí)現(xiàn)工程師預(yù)期的功能。在虛擬設(shè)計(jì)工具還沒有成熟的年代，工程師在設(shè)計(jì)過程中不得不制造大量的、通常又很昂貴的實(shí)體樣機(jī)，對它們進(jìn)行測試，做出改進(jìn)，然后重復(fù)這一過程。如今，工程師們在制造實(shí)體樣機(jī)之前就可以通過虛擬的方式構(gòu)建和分析原型機(jī)，甚至可以讓操作員虛擬操作原型機(jī)。因此，這種新的方式讓設(shè)計(jì)的質(zhì)量更高，設(shè)計(jì)流程中對環(huán)境造成的負(fù)面影響更小，讓工程師的工作效率也更高。

　　卡特彼勒技術(shù)研發(fā)(中國)有限公司虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室通過創(chuàng)建全幅三維虛擬環(huán)境，可以在制造實(shí)體樣機(jī)前就對產(chǎn)品和制造流程進(jìn)行驗(yàn)證審查，從而減少制造樣機(jī)所耗費(fèi)的資源和時(shí)間。該系統(tǒng)由三面幕墻，一面地幕和四臺高清 3D 投影儀構(gòu)成，工作區(qū)域?qū)?.25 米，縱深 3.25 米，高 2.44 米。該項(xiàng)技術(shù)可以做到讓使用者身臨其境，身處和真實(shí)環(huán)境類似的虛擬世界中與 1:1比例的產(chǎn)品模型進(jìn)行自然交互。使用者的身體姿態(tài)由先進(jìn)的實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)所捕捉，并在屏幕上實(shí)時(shí)反映使用者的操作視角畫面。

　　這種設(shè)計(jì)階段的虛擬人機(jī)互動可以幫助設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)更深刻地理解關(guān)鍵的設(shè)計(jì)要素，如操作員的視野、裝配線審核、可維護(hù)性審核、人體工程評估、設(shè)計(jì)審核以及廠房生產(chǎn)流程預(yù)演等。它可以幫助整機(jī)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)更快發(fā)現(xiàn)并解決問題進(jìn)而避免后期的設(shè)計(jì)更改，同時(shí)也可以縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，降低研發(fā)成本。此外，這種技術(shù)也讓工廠管理運(yùn)營人員對卡特彼勒新工廠中全新的或改造的制造流程進(jìn)行虛擬演練，確保工程師有足夠的時(shí)間和資源在實(shí)際生產(chǎn)開始前高效地改進(jìn)和提升制造流程。

　　卡特彼勒技術(shù)研發(fā)( 中國) 有限公司的虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室及其工程師已經(jīng)完成了許多卡特彼勒中國新產(chǎn)品項(xiàng)目的虛擬審核，包括中型輪式裝載機(jī)、大型輪式裝載機(jī)、履帶式推土機(jī)和平地機(jī)。它還為卡特彼勒在中國新工廠的建設(shè)和現(xiàn)有工廠的改造工作提供支持。例如，一個(gè)由跨職能部門人員組成的團(tuán)隊(duì)最近在虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了駕駛艙裝配工廠重新布局項(xiàng)目的虛擬審核。此次審核檢查出了在生產(chǎn)線布局、設(shè)備、物流和物料流等方面存在的 45 個(gè)問題。由于在生產(chǎn)線實(shí)際投入使用之前就發(fā)現(xiàn)了這些問題，改進(jìn)措施所帶來的成本節(jié)省估算達(dá)281.4 萬元人民幣(約 46.9 萬美元)。

　　總之，虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室?guī)砹藘纱笾饕嫣帲簩τ诹鞒淘O(shè)計(jì)和改進(jìn)而言，它有助于實(shí)現(xiàn)更高效的制造流程;對于產(chǎn)品設(shè)計(jì)而言，它可以有助于完成高品質(zhì)的設(shè)計(jì)并在設(shè)計(jì)過程中節(jié)約可觀的時(shí)間、成本、材料和能耗。除此之外，其他的益處還包括安全性更好、操作員的人機(jī)工程效果更佳。最重要的是，優(yōu)化的系統(tǒng)帶來了更好的產(chǎn)品性能，從而幫助客戶降低擁有和運(yùn)營成本。