在制造行業(yè)，虛擬現(xiàn)實(shí)打破了二維平面的桎梏，其可以在虛擬裝配、設(shè)備維護(hù)、培訓(xùn)等多方面加速制造業(yè)的生產(chǎn)率提升，在全球制造業(yè)研發(fā)、裝配、檢修、培訓(xùn)等環(huán)節(jié)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)初步應(yīng)用。

    在研發(fā)環(huán)節(jié)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以展現(xiàn)產(chǎn)品的立體面貌，使研發(fā)人員能夠全方位構(gòu)思產(chǎn)品的外形、結(jié)構(gòu)、模具及零部件配置使用方案。特別是在飛機(jī)、汽車等大型裝備產(chǎn)品的研制過程中，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能大幅提升產(chǎn)品性能的精準(zhǔn)性。波音公司將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于777型和787型飛機(jī)的設(shè)計(jì)上，通過虛擬現(xiàn)實(shí)的投射和動作捕捉技術(shù)，完成了對飛機(jī)外型、結(jié)構(gòu)、性能的設(shè)計(jì)，所得到的方案與實(shí)際飛機(jī)的偏差小于千分之一英寸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)的波音777飛機(jī)，設(shè)計(jì)錯誤修改量減少了90%、研發(fā)周期縮短了50%、成本降低了60%。

    在裝配環(huán)節(jié)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)目前主要應(yīng)用于精密加工和大型裝備產(chǎn)品制造領(lǐng)域，通過高精度設(shè)備、精密測量、精密伺服系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的協(xié)同，能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)致均勻的工件材質(zhì)、恒溫恒濕潔凈防震的加工環(huán)境、系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差極低的加工系統(tǒng)間的精準(zhǔn)配合，提高裝備效率和質(zhì)量。中國一拖集團(tuán)應(yīng)用我國本土企業(yè)曼恒數(shù)字研發(fā)的“數(shù)字化虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)”，打造出虛擬裝配車間，可實(shí)現(xiàn)360度內(nèi)部全景漫游，既能多角度觀察每個裝配工位，又能精準(zhǔn)跟蹤裝配工件的生產(chǎn)工藝流程，為我國大型農(nóng)業(yè)裝備制造行業(yè)發(fā)展注入了新鮮血液和強(qiáng)大力量。在虛擬裝配環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品原型實(shí)際加工之前就可以全方位地檢查零部件之間的裝配間隙和干涉，也可通過程序自動檢查裝配狀態(tài)?？梢源蟠筇岣邔?shí)際裝配成功率并降低零件制作返工率。

    在培訓(xùn)方面，通過利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立虛擬培訓(xùn)基地，能夠立體展現(xiàn)制造場景，幫助學(xué)員通過全方位的感知體驗(yàn)，獲取高仿真的、可重復(fù)的、低風(fēng)險的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，有利于制造業(yè)從業(yè)人員提前熟悉制造場景、提升應(yīng)用技能。當(dāng)前，已經(jīng)有許多國內(nèi)外企業(yè)運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開展培訓(xùn)工作。例如，英國皇家裝甲公司采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，對14.5噸的新型車輛進(jìn)行車輛訓(xùn)練模擬，實(shí)現(xiàn)了對專用車型駕駛員的操作培訓(xùn)。

    在設(shè)備維護(hù)檢修方面，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)的檢修工作中，能夠?qū)崿F(xiàn)從出廠前到銷售后的全流程檢測，能夠突破空間限制、縮短時間需要，提高服務(wù)效率、拓展服務(wù)內(nèi)容、提升服務(wù)質(zhì)量，將制造業(yè)服務(wù)化推向新的階段。例如，美國福特公司聯(lián)合克萊斯勒公司與IBM合作開發(fā)了應(yīng)用于汽車制造的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，在汽車出廠前可以檢驗(yàn)出其存在的設(shè)計(jì)缺陷，并輔助修正，大大縮短了新車研發(fā)周期。未來，通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將幫助實(shí)現(xiàn)實(shí)時、遠(yuǎn)程、預(yù)判性的監(jiān)測維修服務(wù)。

    從應(yīng)用基礎(chǔ)看，我國在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域已經(jīng)形成一批科研成果，為在制造業(yè)推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。北京航空航天大學(xué)和一汽公司合作開發(fā)的板料成形軟件，基本能夠模擬車門等復(fù)雜覆蓋件的沖壓成型過程；沈陽鑄造研究所開發(fā)的電渣熔鑄工藝模擬軟件已經(jīng)應(yīng)用在水輪機(jī)組葉片曲面造型中；合肥工業(yè)大學(xué)開發(fā)研制的雙刀架數(shù)控車加工模擬已應(yīng)用于馬鞍山鋼鐵車輪輪箍廠。

    從應(yīng)用實(shí)踐看，我國已在航天、航空、汽車等高端制造領(lǐng)域初步應(yīng)用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。中國商飛研發(fā)出虛擬現(xiàn)實(shí)仿真系統(tǒng)，用于新型民機(jī)的預(yù)先研究評估和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)；一汽、二汽、上汽等汽車公司在運(yùn)用UG、CATIA、PRO-E等三維軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面已積累多年經(jīng)驗(yàn)，具備了應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)所需的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

    從產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)看，我國制造業(yè)規(guī)模位居全球第一，規(guī)模以上制造企業(yè)數(shù)量超過32萬家，產(chǎn)業(yè)門類齊全、產(chǎn)品種類豐富，產(chǎn)業(yè)體系健全，對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用場景豐富，空間廣大。

    虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)市場具有良好前景。國內(nèi)外多家大型市場研究機(jī)構(gòu)對2020年全球VR產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計(jì)在150億到300億美元之間；咨詢公司Gartner預(yù)計(jì)VR產(chǎn)業(yè)在2020年達(dá)到400億美元規(guī)模。2015年我國虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)市場規(guī)模為15億元左右，預(yù)計(jì)2016年將達(dá)到56.6億元，2020年將接近600億元。

    但是目前，我國虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)應(yīng)用推進(jìn)中還存在一些共性問題，如應(yīng)用場景和應(yīng)用路徑尚不清晰、我國相關(guān)行業(yè)自身發(fā)展層級不高造成新技術(shù)應(yīng)用的效率成本難以平衡、虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)應(yīng)用的供應(yīng)鏈短板依然明顯。

    針對共性問題的幾點(diǎn)建議，一是，強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，面向行業(yè)需求你規(guī)劃應(yīng)用路徑；二是，加強(qiáng)重點(diǎn)攻關(guān)，盡快突破行業(yè)應(yīng)用技術(shù)瓶頸；三是，制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，開展行業(yè)應(yīng)用聯(lián)合測試驗(yàn)證；四是，推進(jìn)試點(diǎn)示范，以點(diǎn)帶面擴(kuò)大行業(yè)應(yīng)用范圍和影響力。