Дополненная и виртуальная реальность и 3D-печать – будущее автомобильной промышленности

20 декабря 2021

Cамые перспективные технологии в автомобильной промышленности – виртуальная (VR) и дополненная (AR) реальности, а также 3D-печать деталей (аддитивная технология)

Технологии дополненной и виртуальной реальности на сегодня – самое авангардное направление для целого ряда отраслей, и прежде всего автомобилестроения. Здесь рассматривается развитие и применение технологии VR и AR, а также аддитивные технологий в автомобильной промышленности и что от них можно ожидать в будущем.

Технология дополненной реальности (AR) стала весьма полезным нововведением, которое заметно продвинулось в большинство сфер жизни. Так, на сегодня AR позволяет, например, наблюдать животных 3D от Google, играть в видеоигры, выбирать предметы интерьера, размещать их в доме или квартире с помощью данной технологии и сканера LiDAR (как в iPad Pro 2020) и многое другое.

В автомобильную промышленность дополненная реальность приходит не столь быстрыми темпами, но ее рост уже весьма заметен. Компания BMW стала первой, кто использовал AR в автомобильной промышленности. Согласно аналитике этого производителя, было обнаружено, что более 40% потребителей готовы платить за продукт, совместимый с дополненной реальностью.

Здесь можно отметить, например, появление 3D моделей новых автомобилей (к примеру гиперкар Lamborghini Huracán EVO RWD Spyder). С помощью таких моделей производители спорткаров позволяют клиенту в деталях рассмотреть машину в натуральном размере для принятия окончательного решения о покупке.

Такие 3D-модели выгодны и самим производителям. Ведь весь процесс проектирования нового автомобиля упрощается кардинально, так как поправки в конструкцию вносятся в цифровом виде еще до стадии натурного образца.

Некоторые из разработчиков автомобилей готовят специальные приложения дополненной реальности так же и для упрощения ремонта автомобилей. Кроме того, специальные приложения, которые будут представлены пользователям в будущем, смогут упростить самообслуживание вашего автомобиля. Например, если вам потребуется заменить масло, проверить проводку или работоспособность двигателя, то с помощью дополненной реальности и приложения на iPhone/iPad вы сможете увидеть, какие именно провода нужно проверить, какие настройки загрузить или какие действия нужно выполнить. Такие услуги уже предоставляют такие бренды как Hyundai и Porsche.

Кроме того с помощью дополненной реальности мастера автомобильных сервисных центров смогут продемонстрировать готовый результат своей работы. Например, если вам хочется перекрасить свою машину или заменить в ней какую-либо запчасть (особенно при кузовном ремонте), то с помощью AR мастер сможет вам продемонстрировать как это будет выглядеть по завершении операции. Также достаточно перспективно внедрение дополненной реальности в навигаторы и 3D-карты, доступные на дисплеях мультимедийных систем современных автомобилей. Кроме того, технология AR позволяет расположить «умные» указатели на лобовом стекле (точнее как бы в воздухе на некотором расстоянии впереди машины), чтобы подсказки направления движения всплывали не отвлекая водителя от дороги и не требовали от него переводить взгляд на смартфон, встроенный дисплей или карту.

Среди новейших примеров применения AR технологии китайская компания Nio буквально на днях в ходе мероприятия Nio Day в Сучжоу объявила о планах мировой экспансии своего электромобиля ET5 с пробегом до 1000 км, но главное – в его оснащение включены панорамные очки дополненной и виртуальной реальности AR/VR (совместная разработка с фирмой Nreal), которые проецируют виртуальный экран с диагональю 201 дюйм на расстоянии 6 метров перед машиной.

В разработке совместно с другим партнером, Nolo, находятся стереоочки дополненной реальности с разрешением 4К. Дополняют их система объемного звучания Dolby Atmos 7.1.4 и мультимедийная система. Начав с запуска продаж в Норвегии в 2021 году, Nio добавит в список Германию, Нидерланды, Швецию и Данию в 2022-м, а к 2025 году появится более чем в 25 странах. Так, что гаджеты с технологией AR/VR уже вот-вот станут вполне обычными опциями для новых серийных моделей.

Виртуальная реальность (VR) в автомобильной промышленности развивается, прежде всего, как средство для разработчиков избавиться от лишних расходов. С помощью виртуальной реальности производители налаживают обучение работников автомобильных заводов по обращению с производственными устройствами и технологиями. Естественно, что обучение в виртуальной среде как для производителей, так и для пользователей автомобилей, совершенно безопасно.

Многие компании уже внедрили в производство и продажу своих автомобилей технологию AR/VR. Так, компания Ford Motor разработала специальную виртуальную лабораторию, с помощью которой дизайнеры и инженеры со всего мира могут сотрудничать и работать над одним проектом в виртуальной реальности, дорабатывая определенные нюансы. Кроме того, Ford Motor позволяет новым сотрудникам обучаться с помощью виртуальной реальности, таким образом, сокращая возможность ошибок при разработке и сборке реальной модели.

Кроме того, VR обеспечивает производителям возможность тестирования своих новых моделей в любых погодных условиях, на любых дорогах или на бездорожье. Технология погружения помогает разработчикам и при создании автономных транспортных средств, обеспечивая высокий уровень безопасности при гораздо меньших затратах и сокращении времени на их создание.

Для компании Ford была разработана специальная среда «FIVE», которая успешно взаимодействует с большинством программ для проектирования. Эффективность работы VR в компании подтверждается тем, что с 2013 года Ford Motor постоянно наращивает мощности VR в своей компании. В результате производителям удалось сократить травматизм сотрудников на 70%, а проблемы с эргономикой на производстве до 90%.

Один из крупнейших автопроизводителей мира Volkswagen Group, начиная с 2018 года внедряет VR более экономичным способом, чем Ford. Так, в Volkswagen решили не создавать свою среду для разработок, а обратились к виртуальной реальности с помощью HTC VIVE – виртуального дисплея с головным управлением. Цели же использования HTC VIVE те же, что и у Ford. Технология VR с погружением позволяет инженерам и дизайнерам Volkswagen работать в режиме реального времени над одной и той же моделью. Пока некоторые сотрудники работают в штаб-квартире в Вольфсбурге, другие могут оставаться на заводе в Барселоне и работать над одной и той же моделью.

Особенно привлекательна VR в деле обучения вождению автомобиля – тенденции здесь таковы, что в скором времени обучение на водительские права полностью сведется к тестовым заездам в виртуальной реальности.

Например, концерн Toyota Motor разработал симулятор вождения виртуальной реальности под названием TeenDrive365.

Предназначенный для использования с Oculus Rift, симулятор позволяет студентам испытать управление автомобилем в виртуальной реальности, прежде чем они отправятся в реальную дорогу. Благодаря реалистичной трехмерной графике, анимации, шумам и полной имитации дорожного движения, комплекс TeenDrive365 учит новичков на дороге быть внимательными и избегать любых отвлекающих факторов, таких как текстовые сообщения или общение с друзьями во время вождения.

Таким образом, VR-технология реально показывает, что может произойти, если водители будут игнорировать ПДД. В виртуальной среде они даже смогут почувствовать боль от столкновения с другой машиной.

Обучение водителей автобусов при помощи VR в ГУП «Мосгортранс»

Также производителями рассматривается возможность внедрения виртуальной реальности в процесс покупки автомобиля в виде создания виртуальных автосалонов, где клиент сможет выбраться наиболее подходящую для себя модель и модификацию машины. В результате автосалон уже сможет не держать в наличии несколько экземпляров данной модели автомобиля в разных цветах и(или) с разными характеристиками. Так что VR поможет обойтись без арендования больших площадей и размещения множества автомобилей в шоу-румах дилерских центров.

Такую методику использования технологии VR в своих дилерских центрах уже применяют, например, Audi, BMW (на фото) и Toyota, у которых она предоставляет клиентам максимально реалистичное представление об индивидуальных особенностях подобранных для них автомобилей.

Кроме того, Toyota использует технологию виртуальной реальности в рекламных целях. В компании создали круговое видео для HTC Vive, для демонстрации нового гибрида Prius. При просмотре этого видео пользователи чувствуют себя на месте настоящего водителя и могут ездить по виртуальной дороге.
Именно автомобилестроение стало одной из первых отраслей, где 3D-технологии нашли коммерческое применение, так еще в 1988 году концерн Ford Motor начал использовать 3D-принтеры для печати отдельных элементов прототипов.

На сегодня этот сектор экономики по максимуму использует достижения аддитивных технологий и 3D-сканирования. На сегодня именно трехмерная печать выступает самым оптимальным способом создания прототипов, функциональных деталей и узлов, а также оснастки и пресс-форм, а также выжигаемых и выплавляемых моделей для литья. Такая технология позволяет производителям экономить время и деньги на стадиях разработки продукта и литья, обеспечивая изготовление геометрически сложных деталей с высокой детализацией. 3D-сканеры и специализированное программное обеспечение (например Geomagic и Materialise) на новом уровне решают задачи контроля геометрии и реверс-инжиниринга, сокращая сроки производства автомобилей, способствуя повышению качества продукции и уменьшению процента брака.

BMW изготовило методом 3D-печати напалечник для монтажника, предотвращающий от травм

Некоторые крупные автопроизводители уже наладили серийное производство на 3D-принтерах компонентов для своих классических моделей или кастом-каров, а также элементов технологической оснастки. Лидеры рынка вкладывают огромные средства в создание центров аддитивных технологий для опытно-экспериментального производства. Такой центр, есть, к примеру, у BMW – он производит более 100 тысяч компонентов в год, а в 2019 году был открыт еще один крупный комплекс.

Развитие технологий 3D-печати и разработка новых материалов с улучшенными физическими свойствами также позволяют внедрять радикально новые, инновационные идеи. Так, технология «безвоздушных» шин Michelin Visionary Concept с возможностью изменить рисунок протектора в зависимости от погоды исключает проколы, проблему низкого давления и другие риски при вождении.

А для гиперкара Bugatti методом аддитивной технологии был создан самый большой в отрасли тормозной суппорт из титана.
Общественности, начиная с середины 2010-х представлен целый ряд прототипов автомобилей и электромобилей, полностью напечатанных на 3D-принтере.

Российская компания «АВТОВАЗ» также внедряет аддитивные технологии. В частности на предприятии на профессиональных FDM 3D-принтерах Fortus 450mc производства американской корпорации Stratasys, способных печатать двенадцатью видами полимеров, уже печатается сборочная оснастка и запасные части, что помогает экономить немалые средства. Пока что специалисты предприятия используют два материала: широко распространенный АБС и тугоплавкий конструкционный термопласт полиэфиримид (PEI, Ultem).
Кроме того, таким методом изготавливают так называемые «калибры» – приспособления для проверки точности монтажа различных компонентов, например заднего фонаря в кузов автомобиля LADA Largus.

Только за 2020-й год применение аддитивных технологий позволило сэкономить АВТОВАЗу более 8 млн рублей. Помимо оснастки оборудование используется для изготовления запасных частей к механизмам, снятым с производства или гарантийного обслуживания.

Справка: наша компания «Третий Рим» применяет 3D-технологии и создает 3D-модели деталей и узлов автомобилей для объяснения пользователям устройства различных моделей автомобилей и их двигателей еще с 1996 года!
Наши продукты AR, VR и MR (смешанной реальности) могут быть вам полезны в целом ряде приложений и проектов, включая 3D-технологии (аддитивные) производства компонентов.

Заказать расчет стоимости 3D работ можно по номеру:
+7 985 845-02-77

Или заказать звонок здесь: rim3.ru/vr/ .

Следите за новостями на портале www.rim3.ru

Загрузка