中国航天科工集团第二研究院

 客户需求 

  • 项目管理与信息管理

可构建合理的维修性设计与评估工作流程,合理划分参与人员职能,建立良好的维修性设计评估管理体系,提供可编辑可拓展的评估准则库与工具库。

  • 虚拟仿真

提供工业级产品设计模型的轻量化、沉浸式以及非沉浸式虚拟维修仿真功能。可进行维修任务仿真,并记录仿真过程。

  • 人机工程仿真分析

可使用虚拟人进行工作任务仿真,进行维修人员的可视性、可达性分析。具备碰撞检测功能,可对维修人员的操作空间进行分析。

  • 维修时间验证评估

可通过采用虚拟仿真的方式,对作业任务进行仿真,为装备维修时间的验证提供评估依据。

  • 维修人素验证评估

可对人体各部分姿势、用力情况进行分析评估,量化操作人员身体各部分的舒适度、疲劳度。

  • 维修性综合评估

可选择算法综合维修性定性定量各方面的分析,对相应的维修性设计方案进行量化评估。

解决方案

针对以上客户需求,结合客户产品设计流程和VMPro产品的技术特点,我们为客户提供如下解决方案(如下图所示)。

维修性虚拟分析验证系统的硬件部分主要包含了HTC VIVE头盔、动作捕捉系统。核心软件采用北京朗迪锋开发的专注于维修性设计分析与验证的工具——VMPro,通过专业的集成开发来实现XX系统的模型导入、虚拟仿真、可视性、可达性和可操作性验证评估、维修时间验证评估、维修人素验证评估等功能。
取得成效

  • 提供CAD模型快速轻量化处理;
  • 提供桌面虚拟维修仿真工具,用户利用动画编辑功能和维修姿态库,可以快速生成虚拟维修任务仿真;
  • 通过虚拟仿真,对虚拟人视锥进行分析评价,输出评价结果;
  • 通过虚拟仿真,对所选取的设备进行可达性分析评价;
  • 通过桌面式虚拟仿真,调整虚拟人维修动作姿态,制作基于关键帧的时间轴动画可统计出完成维修操作任务的估计时间;
  • 通过沉浸式虚拟仿真,借助动作捕捉设备可对虚拟人的操作全过程进行记录,统计出完成维修操作任务的估计时间;
  • 通过虚拟仿真,进行维修人素工效分析,分析结果包括人体舒适度验证评估、疲劳度验证评估;
  • 可选择云算法和模糊算法,对相应的维修性设计方案进行量化评估。

项目评价

“基于VMPro的维修性虚拟分析验证系统的建设,实现了在虚拟环境下的装备维修性分析验证,全面提升了设计质量和设计效率,该系统在今后的装备研制及科研生产中将发挥更多作用。”——项目负责人

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