虚拟现实辅助工程技术助力航空航天高端制造业破局

在当今竞争激烈的航天产业环境中，高昂的研发成本、复杂的制造流程、繁重的维护任务以及对关键太空资产需求的不断升级，是航空航天高端制造业亟待破解的困境。在此背景下，虚拟现实辅助工程技术正以前所未有的速度渗透至各行各业，成为引领产业升级、重塑行业格局的重要推手。

作为全球领先的航空航天与防务公司，洛克希德·马丁将虚拟现实辅助工程技术深度融入其产品开发、制造与培训流程中，成功优化了内部流程，降低了成本，提高了效率。

用于航天器设计制造

洛克希德·马丁公司（以下简称洛马）建造了协作式人类沉浸式实验室（Collaborative Human Immersive Laboratory，简称CHIL），该实验室位于科罗拉多州丹佛，致力于通过虚拟仿真提前测试和验证产品设计和制造流程，从而减少制造过程中的潜在问题。

在CHIL实验室中，洛马工程师将3D数据引入沉浸式VR环境，使得设计团队能够全方位查看模型，并自由地与全尺寸3D模型进行交互，可以检测设计中的潜在问题，而无需花费数周或数月来制造和测试实体模型。

洛马研究员Peterson提到“建造航天器需要公司的工程团队解释大量图纸、模型和数据。而这种解释需要大量时间，过程中涉及到很多误解。但是当可以在立体空间中放置展示数据时，就会有一个显著的优势，可以消除很多解释。”通过将VR与计算机辅助设计（CAD）和工程（CAE）相结合，能够精确地模拟各种设计测试，使得数据更容易理解，并在短短几分钟内进行设计调整和评估。虚拟现实辅助工程技术这在复杂的航空航天项目中尤其有用，比如在CHIL实验室中F-35战机的开发，虚拟现实辅助工程技术的应用提高了其设计准确性，减少了重复工作，节省了大量成本和时间。

此外，虚拟现实辅助工程技术还为远程团队协作提供了可能，客户和合作伙伴可以通过虚拟环境实时查看设计进展，增强沟通效果。这种数字化设计方法使得产品开发更具灵活性，也显著提高了项目整体的设计质量和生产效率。洛克希德·马丁估计，通过CHIL实验室的创新应用，每年节省的成本超过1000万美元。

用于航天器培训与维护

洛马与车间的增强现实专家合作，为组装航天器创建了培训手册。在建造航天器时通常会使用大量的紧固件，虚拟现实辅助工程技术可以指导团队一步步实施操作，还能够精确定位零件，确保精确的安装和装配。通过佩戴AR眼镜，员工可以实时看到投影到航天器上的零件编号、操作步骤及其他指引。培训结果表明，技术人员的培训时间比之前缩短了85%，接受过该工具使用培训的工程师可以比以前更快地完成装配和维修。洛马增强现实和混合现实首席研究员表示，虚拟现实辅助工程技术的应用已经实现了每个紧固件大约 38 美元的节省，对于每年购买超过 2 万个紧固件的航空航天制造商来说，这是一个不错的选择。

此外，还能通过AR设备连接远程专家团队，实现即时通讯和远程协助。当遇到复杂或难以解决的问题时，技术人员可以直接在AR界面中标记问题区域，并邀请专家通过共享视角进行远程指导，大大缩短了问题解决周期。

洛克希德·马丁公司展示了这些前沿技术在高端制造业中的巨大潜力。通过将虚拟现实和增强现实技术与传统的工程方法相结合，优化了设计，减少了重复工作和开发时间。随着技术的不断进步和成本的进一步降低，虚拟现实辅助工程技术将在航空航天行业中发挥越来越重要的作用，引领行业迈向新的发展阶段。