虚拟现实齐头并进，这家公司数字化解决方案独具匠心

海克斯康集团是全球数字信息技术解决方案的创新者，也是高科技上市公司，在多个科技细分市场排名第一。目前聚焦“双智战略”，致力于实现“智能制造”和“智慧城市”的数字化转型。

在汽车行业，95%以上的汽车在设计和制造过程中使用海克斯康提供的技术，这意味着市场上看到的几乎每辆汽车都有海克斯康的技术。关于汽车车身制造的数字化转型，Heicks Kang一直参与其中，不断迭代这方面的解决方案。汽车行业，现在自动化率很高，各个环节都已经实现或者正在数字化。在技术层面，与数字化相关的概念有很多，每一个都代表了小范围的新技术探索和应用，比如设备监控、视觉技术、产品生命周期管理、数字双胞胎、质量大数据等等。这些名词都代表了一些先进的技术，这些技术也带来了大量的数据。如何利用这些数据来体现数字化的真正价值？

为了解决这个问题，Heicks康数字化是不同的。

任何新兴技术都不是为了应用而应用，最终都是服务于提高效率、降低成本的根本目标。在汽车生产数字化的过程中，技术应用的最终目的是利用数字化工厂将传统的汽车制造模式转变为柔性生产模式，从而快速响应市场需求，同时减少为满足这种需求而产生的一切不确定性和风险，为下一阶段的智能化打下良好的基础。

在Heicks Kang对智能工厂的规划中，从上到下分为三个层次:战略层、业务层和资产层。实现战略性数字应用，如数据治理、数据决策等。，我们需要足够的数据。这些数据从何而来？它来自于业务层的数字化，包括产品和运营的数字化。产品数字化主要包括设计数字化和工艺数字化。应该说这两部分都是高度数字化的，但是有些细节还需要进一步研究，比如数据互联。

手术数字化是目前重点突破的方向。这里的重点是数字世界和物理世界之间的互动。虚拟世界由物理世界驱动，物理世界的数据反馈到虚拟世界。

支撑产品和运营数字化的更基础的数据来自生产现场，这就需要物联网。所有的设备、资源、规则都用数字形式表示，即实现了从物理层面到数据层面的转化。通过资产层面的数字化，传递到业务层面，再经过处理传递到战略层面，最终决策透明快速。这是海克斯康打造的智能工厂整体数字化解决方案。

数字化是非常可靠的

产品数字化包括设计、过程仿真、全生命周期的产品管理等。中国的一些企业已经部分或完全实现了这些。各个厂商采用的技术可能不一样，但路径是一样的。

关于产品的数字化，应该说在国内起步比较早，规模也已经比较大了。我们现在关注的是运营的数字化。运营的数字化比产品的数字化起步晚，实现起来需要一个过程。目前，所有工厂都已经开始实施运营的数字化改造。最典型的例子就是厂区物流已经开始大规模采用AGV运输。与传统的物流模式相比，AGV可以直接控制指令，直接与相应的管理平台进行通信。

数字化带来的典型变化是，决策不再依靠经验，而是依靠透明的数据。当所有的生产环节都被数字化、量化后，那么做出的决策就是透明的、敏捷的。

通过数据互联，可以实现设备数据的透明，设备的运行状态可以在……eal time，可以根据故障数据和物流效率进行预警，及时调整工艺参数和生产决策，实现数字化驱动，可以最大限度减少产品的缺陷。这是一次数字化生产方式的变革。

通过对仓储、制造、物流、质检等各个生产环节产生的数据进行有效的连接、分析和利用，改变原有的生产模式，以数据的透明和快速传输能力构建数字化工厂，解决汽车生产环节中已经存在或未被发现的问题，从而精确控制生产效率，防范潜在风险。生产数字化利用数字化技术解决当前生产方式变革带来的潜在风险，最大限度地减少生产过程和技术中的不确定性，提高决策的效率和准确性。

目前，在汽车工厂中，ERP、仿真、自动化、数据标准、管理、电子文档等等，各种数字化工具已经充斥着汽车制造的流程。由此可见各厂商数字化的迫切性。但是系统太多，导致系统之间有大量的差距。只有消除这些差距，整个数据链才能打通，数据才能有更大的价值。

数字化后能做什么？

通过之前的数字化工具，已经数字化了，那么后面还能做什么呢？首先要做的是打通数据孤岛，连接数据。这样的数据可以发挥更大的作用，比如连接虚拟装配和物流数据，直接选择零件。

下一步是分析和处理数据，然后用它来驱动制造过程。比如我们后面要讲的数字化装配，就是将仿真求解的最优装配参数传送到装配工位，驱动设备装配零件。

有了这些数据，很多决策变得更合理，决策速度更快。

一旦实现数字化生产，每一个决策都基于数据，每一个动作都自动化，最终实现真正的柔性生产，满足用户的定制需求，风险可控。

摆在我们面前的是一些关于汽车行业生产数字化的思考。Heicks Kang也在经历数字化转型。去年，黑克斯康公司搬进了黑克斯康工业园。自设计之日起，该园区就实行数字化，并采用了大量来自Heicks Kang智慧城市的技术。整个运维系统利用智能制造技术，开发了统一的运营平台，打通了各种数据平台。

海克斯康测量设备的制造是典型的离散制造。在这个过程中，Heicks Kang通过自己的技术构建了一个数字化制造平台，可以根据用户的需求进行定制。

便利性——虚拟现实协作改变应用场景

图为海克斯康白车身产品全生命周期的独特解决方案，展示了从设计到制造再到后期维护的全生命周期。Heicks Kang的最新进展如何？

论虚拟装配、数字装配和智能装配。虚拟装配(Virtual assembly)，利用数字化技术，参照实际装配工艺参数和约束条件，装配相关零件，以验证零件的可装配性。应特别注意约束条件和实际工艺参数。我们说的虚拟装配不是把几个零件的点云拼接在一起，而是真实的模拟实际的装配过程，也就是点云要像实物一样变形。

数字化装配是在虚拟装配的基础上更进一步，求解虚拟装配，获得零件的最佳装配姿态，驱动装配机器人调整零件的状态。

智能装配，更进一步，根据主要零件的数据，从零件库中选择最匹配的零件，通知物流将这个零件运送到装配工位，也就是零件选择。

关于虚拟现实的协作，Heicks Kang着重解决了两个问题:虚拟现实与red的交互……虚拟过程和现实的区别。

互动是双向的。一方面，虚拟数据驱动后续进程，另一方面，后续进程需要将实际状态和参数反馈给虚拟平台，以优化算法。同时要有统一的数据标准，这样才能更顺畅的交流。

一个虚拟的过程怎么才能更贴近现实？参数必须全面，约束条件、工艺参数、零件数据、系统系数，包括环境系数等。必须准确。零件的数据需要有绝对的准确性。算法需要经过多次验证和迭代，必须经过多次实验才能得到更适合这个环节的算法。

基于数字孪生技术的车身装配方案

通过零件的在线数字化，得到物体的点云。然后在虚拟装配平台上对零件进行装配，得到门盖的最佳安装姿态，然后传输到装配工位，驱动装配工位完成零件的装配。

在这个方案中，数据是最重要的，所有的环节都是为数据服务的。对数据进行一定程度的处理，最终会让数据变得越来越有价值。

具体来说，在车身数字化阶段，主要负责车身和副母线的数据采集，通过摄像设备对车身零件进行及时数字化，得到零件的点云。对于点云数据，要求绝对的精度，不能使用传统的在线监测数据，也就是说需要通过测量设备(如Hexcom的Optium HP)进行数据采集。同时对采集的数据进行了一定程度的过滤，并不是所有的数据都会带入到后续的流程中，所以数据量过大，不利于后续的处理。数据经过处理后，会通过MES发送到下一个节点，也就是说会传输到虚拟装配平台。

在虚拟装配平台上对接收到的数据进行预处理，得到可用于仿真的数据。同时将约束条件、工艺条件、对应的CAD信息、系统系数统一成一个数学模型进行运算，通过AI技术迭代求解。最后得到一个可用于装配站的零件姿态数据。

这组数据通过MES传输到装配工位，装配工位在获得这组数据后会根据这组数据调整装配姿态。零件到达后，装配站开始装配工作。

不断突破，黑克斯康在进步。

未来的数字化工厂，需要实现柔性生产，产品类型可以随时切换。作为执行机器人，它需要得到非常准确的指令，但灵活性意味着不确定性的增加。这个由Heicks Kang开发的系统方案通过虚拟装配平台进行模拟，以规避风险并给出最终的执行指令。

该系统的虚拟数据更接近现实，最终计算结果可以直接驱动装配。仿真数据用于驱动装配工位的动作，装配工位的实际数据被送回虚拟装配平台修正参数。同时采用仿真平台，考虑约束、供给参数、经验系数等，以点云为仿真数据。

该平台为未来真正的柔性生产奠定了基础。它可以通过虚拟装配来模拟装配过程，减少装配过程中的不确定性。这是核心价值。

这个平台，黑克斯康继续迭代。目前，正在研究以下几个方面的规划:

1.目前，在生产现场使用了大量的视觉技术，包括装配过程中使用的视觉引导技术。视觉技术作为一种数据反馈，可以及时修正参数，增加视觉技术，监控车身当前状态。该参数可用于修正车身的整体点云数据，使其更接近当前位置。需要特别说明的是，视觉引导的数据不能直接用于虚拟装配。首先，它的数据……只有一个相对位置，而且数据量达不到虚拟装配所需的数量级。

2、虚拟装配的必要性。应该说汽车行业的自动化水平很高，但数字化转型的目的是为了实现柔性化，满足客户的定制化需求。目前自动化和柔性化不是很协调，甚至在某种程度上是矛盾的，我们需要通过数字化转型来解决这个矛盾。具体到这种情况，后续的物理装配工位实际上可以随时调整装配姿态，这种可变的姿态就是一种装配不确定性。虚拟装配的作用是尽早发现装配过程中的不确定性，避免不确定性，最后给出明确的指令，这在数字化中非常重要。

3，进一步智能化。数字化组装后如何更智能？比如智能匹配。一方面，从目前的制造来看，车身零件误差控制好，装配顺畅，也就是说零件的通用性好，似乎不需要匹配。另一方面，我们可以看到匹配可以进一步降低装配的不确定性，使后续的调整过程更短。所以这也是一个可能的方向。

如前所述，数字化转型的根本目的是将传统的汽车制造模式转变为柔性生产模式，从而快速响应市场需求，降低一切不确定性和风险，以满足这种需求。这个数字化装配平台只是海克斯康(Heicks Kang)与汽车行业用户共同推动数字化转型，连接虚拟世界和物理世界，用数据驱动制造的一个案例。海克斯康集团是全球数字信息技术解决方案的创新者，也是高科技上市公司，在多个科技细分市场排名第一。目前聚焦“双智战略”，致力于实现“智能制造”和“智慧城市”的数字化转型。

在汽车行业，95%以上的汽车在设计和制造过程中使用海克斯康提供的技术，这意味着市场上看到的几乎每辆汽车都有海克斯康的技术。关于汽车车身制造的数字化转型，Heicks Kang一直参与其中，不断迭代这方面的解决方案。汽车行业，现在自动化率很高，各个环节都已经实现或者正在数字化。在技术层面，与数字化相关的概念有很多，每一个都代表了小范围的新技术探索和应用，比如设备监控、视觉技术、产品生命周期管理、数字双胞胎、质量大数据等等。这些名词都代表了一些先进的技术，这些技术也带来了大量的数据。如何利用这些数据来体现数字化的真正价值？

为了解决这个问题，Heicks康数字化是不同的。

任何新兴技术都不是为了应用而应用，最终都是服务于提高效率、降低成本的根本目标。在汽车生产数字化的过程中，技术应用的最终目的是利用数字化工厂将传统的汽车制造模式转变为柔性生产模式，从而快速响应市场需求，同时减少为满足这种需求而产生的一切不确定性和风险，为下一阶段的智能化打下良好的基础。

在Heicks Kang对智能工厂的规划中，从上到下分为三个层次:战略层、业务层和资产层。实现战略性数字应用，如数据治理、数据决策等。，我们需要足够的数据。这些数据从何而来？它来自于业务层的数字化，包括产品和运营的数字化。产品数字化主要包括设计数字化和工艺数字化。应该说这两部分都是高度数字化的，但是有些细节还需要进一步研究，比如数据互联。

手术数字化是目前重点突破的方向。这里的重点是数字世界和物理世界之间的互动。虚拟世界由物理世界驱动，物理世界的数据反馈给虚拟……rld。

支撑产品和运营数字化的更基础的数据来自生产现场，这就需要物联网。所有的设备、资源、规则都用数字形式表示，即实现了从物理层面到数据层面的转化。通过资产层面的数字化，传递到业务层面，再经过处理传递到战略层面，最终决策透明快速。这是海克斯康打造的智能工厂整体数字化解决方案。

数字化是非常可靠的

产品数字化包括设计、过程仿真、全生命周期的产品管理等。中国的一些企业已经部分或完全实现了这些。各个厂商采用的技术可能不一样，但路径是一样的。

关于产品的数字化，应该说在国内起步比较早，规模也已经比较大了。我们现在关注的是运营的数字化。运营的数字化比产品的数字化起步晚，实现起来需要一个过程。目前，所有工厂都已经开始实施运营的数字化改造。最典型的例子就是厂区物流已经开始大规模采用AGV运输。与传统的物流模式相比，AGV可以直接控制指令，直接与相应的管理平台进行通信。

数字化带来的典型变化是，决策不再依靠经验，而是依靠透明的数据。当所有的生产环节都被数字化、量化后，那么做出的决策就是透明的、敏捷的。

通过数据互联，可以实现设备数据的透明化，实时监控设备的运行状态，根据故障数据和物流效率进行预警，及时调整工艺参数和生产决策，实现数字化驱动，可以最大限度减少产品的缺陷。这是一次数字化生产方式的变革。

通过对仓储、制造、物流、质检等各个生产环节产生的数据进行有效的连接、分析和利用，改变原有的生产模式，以数据的透明和快速传输能力构建数字化工厂，解决汽车生产环节中已经存在或未被发现的问题，从而精确控制生产效率，防范潜在风险。生产数字化利用数字化技术解决当前生产方式变革带来的潜在风险，最大限度地减少生产过程和技术中的不确定性，提高决策的效率和准确性。

目前，在汽车工厂中，ERP、仿真、自动化、数据标准、管理、电子文档等等，各种数字化工具已经充斥着汽车制造的流程。由此可见各厂商数字化的迫切性。但是系统太多，导致系统之间有大量的差距。只有消除这些差距，整个数据链才能打通，数据才能有更大的价值。

数字化后能做什么？

通过之前的数字化工具，已经数字化了，那么后面还能做什么呢？首先要做的是打通数据孤岛，连接数据。这样的数据可以发挥更大的作用，比如连接虚拟装配和物流数据，直接选择零件。

下一步是分析和处理数据，然后用它来驱动制造过程。比如我们后面要讲的数字化装配，就是将仿真求解的最优装配参数传送到装配工位，驱动设备装配零件。

有了这些数据，很多决策变得更合理，决策速度更快。

一旦实现数字化生产，每一个决策都基于数据，每一个动作都自动化，最终实现真正的柔性生产，满足用户的定制需求，风险可控。

摆在我们面前的是一些关于汽车行业生产数字化的思考。Heicks Kang也在经历数字化转型。去年，黑克斯康公司搬进了黑克斯康工业园。自设计之日起，该园区就实行数字化，并采用了大量来自Heicks Kang智慧城市的技术。整个手术……维护系统利用智能制造技术开发了统一的操作平台，打通了各种数据平台。

海克斯康测量设备的制造是典型的离散制造。在这个过程中，Heicks Kang通过自己的技术构建了一个数字化制造平台，可以根据用户的需求进行定制。

便利性——虚拟现实协作改变应用场景

图为海克斯康白车身产品全生命周期的独特解决方案，展示了从设计到制造再到后期维护的全生命周期。Heicks Kang的最新进展如何？

论虚拟装配、数字装配和智能装配。虚拟装配(Virtual assembly)，利用数字化技术，参照实际装配工艺参数和约束条件，装配相关零件，以验证零件的可装配性。应特别注意约束条件和实际工艺参数。我们说的虚拟装配不是把几个零件的点云拼接在一起，而是真实的模拟实际的装配过程，也就是点云要像实物一样变形。

数字化装配是在虚拟装配的基础上更进一步，求解虚拟装配，获得零件的最佳装配姿态，驱动装配机器人调整零件的状态。

智能装配，更进一步，根据主要零件的数据，从零件库中选择最匹配的零件，通知物流将这个零件运送到装配工位，也就是零件选择。

关于虚拟现实的协作，Heicks Kang重点解决了两个问题:虚拟现实之间的交互和减少虚拟过程与现实之间的差异。

互动是双向的。一方面，虚拟数据驱动后续进程，另一方面，后续进程需要将实际状态和参数反馈给虚拟平台，以优化算法。同时要有统一的数据标准，这样才能更顺畅的交流。

一个虚拟的过程怎么才能更贴近现实？参数必须全面，约束条件、工艺参数、零件数据、系统系数，包括环境系数等。必须准确。零件的数据需要有绝对的准确性。算法需要经过多次验证和迭代，必须经过多次实验才能得到更适合这个环节的算法。

基于数字孪生技术的车身装配方案

通过零件的在线数字化，得到物体的点云。然后在虚拟装配平台上对零件进行装配，得到门盖的最佳安装姿态，然后传输到装配工位，驱动装配工位完成零件的装配。

在这个方案中，数据是最重要的，所有的环节都是为数据服务的。对数据进行一定程度的处理，最终会让数据变得越来越有价值。

具体来说，在车身数字化阶段，主要负责车身和副母线的数据采集，通过摄像设备对车身零件进行及时数字化，得到零件的点云。对于点云数据，要求绝对的精度，不能使用传统的在线监测数据，也就是说需要通过测量设备(如Hexcom的Optium HP)进行数据采集。同时对采集的数据进行了一定程度的过滤，并不是所有的数据都会带入到后续的流程中，所以数据量过大，不利于后续的处理。数据经过处理后，会通过MES发送到下一个节点，也就是说会传输到虚拟装配平台。

在虚拟装配平台上对接收到的数据进行预处理，得到可用于仿真的数据。同时将约束条件、工艺条件、对应的CAD信息、系统系数统一成一个数学模型进行运算，通过AI技术迭代求解。最后得到一个可用于装配站的零件姿态数据。

这组数据通过MES传输到装配工位，装配工位在获得这组数据后会根据这组数据调整装配姿态。当零件到达时，装配站开始asse……ly工作。

不断突破，黑克斯康在进步。

未来的数字化工厂，需要实现柔性生产，产品类型可以随时切换。作为执行机器人，它需要得到非常准确的指令，但灵活性意味着不确定性的增加。这个由Heicks Kang开发的系统方案通过虚拟装配平台进行模拟，以规避风险并给出最终的执行指令。

该系统的虚拟数据更接近现实，最终计算结果可以直接驱动装配。仿真数据用于驱动装配工位的动作，装配工位的实际数据被送回虚拟装配平台修正参数。同时采用仿真平台，考虑约束、供给参数、经验系数等，以点云为仿真数据。

该平台为未来真正的柔性生产奠定了基础。它可以通过虚拟装配来模拟装配过程，减少装配过程中的不确定性。这是核心价值。

这个平台，黑克斯康继续迭代。目前，正在研究以下几个方面的规划:

1.目前，在生产现场使用了大量的视觉技术，包括装配过程中使用的视觉引导技术。视觉技术作为一种数据反馈，可以及时修正参数，增加视觉技术，监控车身当前状态。该参数可用于修正车身的整体点云数据，使其更接近当前位置。需要特别说明的是，视觉引导的数据不能直接用于虚拟装配。第一，它的数据只是一个相对位置，数据量达不到虚拟装配所需的数量级。

2、虚拟装配的必要性。应该说汽车行业的自动化水平很高，但数字化转型的目的是为了实现柔性化，满足客户的定制化需求。目前自动化和柔性化不是很协调，甚至在某种程度上是矛盾的，我们需要通过数字化转型来解决这个矛盾。具体到这种情况，后续的物理装配工位实际上可以随时调整装配姿态，这种可变的姿态就是一种装配不确定性。虚拟装配的作用是尽早发现装配过程中的不确定性，避免不确定性，最后给出明确的指令，这在数字化中非常重要。

3，进一步智能化。数字化组装后如何更加智能？比如智能匹配。一方面，从目前的制造来看，车身零件误差控制好，装配顺畅，也就是说零件的通用性好，似乎不需要匹配。另一方面，我们可以看到匹配可以进一步降低装配的不确定性，使后续的调整过程更短。所以这也是一个可能的方向。

如前所述，数字化转型的根本目的是将传统的汽车制造模式转变为柔性生产模式，从而快速响应市场需求，降低一切不确定性和风险，以满足这种需求。这个数字化装配平台只是海克斯康(Heicks Kang)与汽车行业用户共同推动数字化转型，连接虚拟世界和物理世界，用数据驱动制造的一个案例。

标签：发现时风

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