AR 技术在发动机行业的应用研究

崔佩羽，谭磊，白克勤，姚学庆，王莉君，朱鑫

（潍柴动力股份有限公司，山东 潍坊 261061）

1 引言

增强现实技术近年在汽车工业领域发展迅猛，广泛应用在汽车工业的研发、生产、销售、服务等环节，可用于汽车工业设计虚拟仿真，生产线的数字孪生技术，汽车营销选购的辅助展示，复杂机构或者电路故障的 AR 辅助维修指导。借助 AR技术在汽车行业的有效应用，可以将其引至发动机行业相关技术领域进行拓展和应用。

2 增强现实技术

增强显示技术（Augmented Reality）最早于 1990年提出，是在虚拟现实技术的基础上发展起来的新技术，是一种将虚拟信息与真实场景巧妙融合的技术，广泛运用了多媒体、智能交互、三维建模、实时跟踪及注册、传感等技术手段，将计算机生成的文字、图像、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实场景中，2种信息互为补充，真实环境和虚拟图像重叠后，能够在统一的画面及空间中同时展示，实现对真实空间的情景增强[1]。

3 AR技术在汽车行业的应用

AR 技术具有虚实结合、实时交互，可以在三维尺度空间中增添定位虚拟物体等特点，经过多年的发展，已经广泛应用于教育、培训、医疗、汽车、交通、影视、娱乐等多个领域，在汽车行业，诸多汽车厂商开始借助 AR 技术在汽车设计制造、设计仿真、产线数字孪生、汽车营销、售后服务等方面进行研究和应用[2]。

3.1 AR技术在汽车营销中的应用

VR 技术在汽车营销展示中的应用由来已久。通过 AR 技术可以将汽车产品介绍场景可以安装在平板和手机上，同样可以进行车型的各类展示，在近几年的车展上，通过 AR 技术进行展示已经逐渐盛行，不仅支持通过移动端进行平面识别展示，还可以对展会现场展示车辆实物识别，在展出车辆上进行互动展示。

3.2 AR技术在汽车行驶辅助的应用

为方便汽车行驶过程中驾驶员观察路面和车辆的复杂情况，提示导航、行驶速度、限速提示等行驶信息，汽车厂商推出的增强现实抬头显示器（AR-HUD），可以把重要信息映射到前挡风玻璃上，让驾驶员无须低头就能看清行驶信息，提升汽车运行安全性。英国公司 Blippar 发布的导航应用—— AR city，可帮助用户导航300多个城市，显示城市中街道名字、建筑物名称和风景名胜等信息，为 AR 汽车导航探索出了丰富的应用想象。

3.3 AR技术在汽车售后服务的应用

随着技术的不断进步，汽车所涉及的技术领域越来越多，在售后维修中，技术人员需要翻看大量的技术资料，需要较多的技术经验储备，维修效率高，维修成功率低，但是借用 AR技术可以通过丰富的识别和展示内容，生动直观地对维修知识进行展示，或者直接可以进行引导式维修指导，降低维修难度[3]。宝马公司推出的一款专用汽车维修 AR 眼镜，维修工人可以戴着眼镜对车辆进行故障诊断并给出维修建议，根据指导一步步进行故障排除，对每一步骤进行工具提示，维修动作3D 动画展示和语音提示，引领了汽车维修行业的新风尚。

4 AR技术在发动机行业的应用研究

AR 技术在汽车行业持续发展，在商用车领域近年也取得了突破，在 2019年，潍柴集团在上海法兰克福汽配展上推出AR 发动机展区；2020年年初，一汽解放、三一重工等企业在微信端上线 VR 看车功能，开启了 AR 技术在商用车领域应用的新篇章。同样借鉴于 AR 技术在汽车工业领域的广泛应用，在发动机行业具有很强的应用潜力。

4.1 AR技术在售前的应用

发动机不同于整车行业，面对的客户并非终端消费者，主要为主机配套厂家和专业技术人员，其表现形式和展示内容相比于终端产品更具专业性。通过 AR 技术可以把发动机的外形尺寸、关键技术参数、材质、部分内部构造和技术原理、工作过程、产品性能等，通过三维的形式呈现出来，同主机厂家技术人员尤其是海外主机配套厂家人员进行技术对接，避免由于语言文字等其他因素造成的干扰和沟通偏差，提高技术对接效率。对于展会推介环节，可以减少现场设备的转运、布展等成本的付出，但却可以全面展示产品系列，加强客户对产品的了解[4]。

4.2 AR技术在培训中的应用

大型发动机行业，配套行业广泛，产品线厂，造成产品型号类型多，且随着排放法规升级迅速，新产品，新技术更新换代加快，技术含量越来越高，但是服务渠道人员目前技术水平还处于较低水平。传统的技术培训方案，往往是集中地点对维修技师进行培训，主要以视频文字资料形式为主，实际操作受场地设备限制，并不能大规模开展。通过引进 AR 技术可以建立虚拟装配培训课程，不限于场地，可以随时随地培训，可以任意反复操作，可以增加线上评测机制，进行考核打分，由于AR 技术展现的直观性，互动性，可以显著培训效果，缩短集中培训时间，在服务渠道培训方便有显著优势。

4.3 AR技术在服务维修应用

随着 5G、物联网、AR 眼镜硬件等关键技术的快速发展，通过 AR 智能眼镜，同发动机设备建立数据通信，读取设备运行数据，同后方专家座席建立通讯，同云端故障引导数据库联通，共同辅助现场维修人员快速定位问题。根据故障进行引导，标准化规范化作业完成维修任务变成一种可行方案，甚至可以指导设备用户进行简单故障排除，提高设备的出勤率。以上描述的场景，事实上已经有厂家在进行项目的开展和研究。

5 结语

物联网、人工智能、5G、人机交互、AR/VR 等新技术的不断进步和发展，对各类生产企业的研发、生产、制造、服务、销售过程都产生了巨大影响，对传统的部分方式方法提出了巨大冲击和挑战，可以预见，未来越来越多的新科技会运用到发动机产品的方方面面，这将为发动机企业提升品牌形象，提升产品质量，为配套厂家和终端客户提供更好、更便捷的服务，最终为整个产业链创造更大的价值。