虚拟现实技术已成为数字化工业制造技术和生产流水线的重要应用环节，针对工业产品利用技术手段实现优化产品设计，通过虚拟装配避免或减少物理模型的制作，缩短开发周期，降低成本；建设数字化工厂，可以直观展示工厂、生产线、产品虚拟样品以及整个生产过程……这样的高科技企业在咱沈阳就有一家。

这里的设计师多是机械工程师，这里的“动画片”除了外表好看还能看到“核心”，虽然没有眼花缭乱的特效，但是有扎扎实实的安装逻辑和缜密的设计思路。

智慧、绿色、健康、碳中和、动能转换、数字化工厂、可视化评审解决方案……将看似普通的词汇演绎成动态的现实。

沈阳八分钟：震惊中外助力亿元国际项目中标

一个摇臂长达45米的堆取料机在工地上先后摇摆运送砂石，传送带伤的砂石也不断被填满，装载砂石的工具像一个巨大的摩天轮在循环工作，算上机身的龙门架最高近30米，这样的画面本该出现在工地上，如果想将这样一个庞然大物展示清楚并且向评审组的工作人员解释出工作原理？

沈阳创新设计服务有限公司只用了一个“动画片”就将这个始终无法看清全貌的“巨无霸”呈现在评审组工作人员的面前。据了解，这个“动画片”被称为三维动态可视化展示，是为国内一家装备企业制作的，其中的画面全部由设计师一帧一帧剪切拼接，历时三个月，最后完美呈现。

其中一位设计师透露，这个“动画片”一共有两个版本，分别是五分钟和八分钟，八分钟的版本用于一个国际项目的投标，标的额近2亿元，最后成功中标。“竞标的企业有很多，但是大家都没有办法在短时间内讲清楚自家产品的优势和工作原理，我们这个三维动态的画面恰好有这方面的优势，画面清晰、工艺流程详细，从整体到局部以及产品设备的参数等基础信息全部展示出来。”

虽然看起来像“动画片”，但三维动态可视化展示并不是简单的动画制作，除了看到的画面切换，其中画面的衔接包含了工业设备中的工作原理，“螺母的方向，安装的顺序、两个配件的连接等等，这些全都是专业，这也是工业设计应用在工业技术领域的体现。”沈阳创新设计服务有限公司设计师王春雷介绍，制作这些“动画片”的设计师几乎全部都是机械工程师，在设计之初要了解项目的全部数据和工艺流程，再结合原始的二维图纸转化成数据最后形成三维动态展示片。有了这些三维数据能很好的解决图纸的保存问题以及技艺传承的断代，而且更适合大型设备的展示和销售。“你看着如果要将这个堆取料机用普通的视频展示是不是需要人工拍摄？拍出来的效果仍然是只能展示画面，无法还原工作原理，但是三维动态可视化展示就可以从里到外全部说明白。”

打造“镜像车间”：数字孪生为企业提供“试错”机会

各种精密的仪器正在工作，车间中的操作台上有明显的按钮和各种设备，一个不能出现丝毫差错的工厂车间“毫厘毕现”的出现在电视屏幕上，随着鼠标的滚动甚至可以看清按钮上的刻度……这个画面就像游戏中的虚拟世界，却有着更强大的具有实用价值的“试错”功能，而与之相对应的是一个真实存在、容不得半点误差的工厂车间。

这个“不怕错的车间”就是为工业现代化提升效率、准确率的一项高科技成果：数字孪生！

日前，在沈阳创新设计服务有限公司的会议室内，这间“不怕错的车间”就呈现在记者眼前。据现场设计师庞德义介绍，在形成“不怕错的车间”之前需要收集物理实验室的全部数据，将不计其数的数据像拼积木一样搭建起来，复制出一个一比一的车间。在原有数据的支撑下可以通过鼠标、屏幕去观察车间中的一举一动。“如果想调试设备又不担心调试后出现偏差导致产能下降、产品出错甚至损伤设备，就可以在这间用数字孪生技术搭建起来的车间中进行。”庞德义用简单易懂的语言解释着专业领域的问题，“数字孪生”在数据同步以后就相当于拥有了一个“超强大脑”，通过这颗大脑计算出目标产品是否达标，用虚拟世界去探路，让物理世界顺利发展。

“数字孪生”技术赋予三维模型真实的物理属性，从而将设备及生产线在虚拟空间中进行仿真，实现生产设备离线虚拟组合设计仿真、生产线在线实时虚拟运行，形成智能生产线虚拟重构解决方案。通过结合虚拟端的计算和实体端的运行状况反馈，来进行智能控制，使控制程序的准确度≥90%，运行节拍准确度达95%以上。

当数字有了“孪生兄弟”，企业产品更新换代可以得到更加清晰的样本，既可以提高效率又可以降低企业成本。

从虚拟到现实：数字化工厂助力企业智能蝶变

构建工厂、生产线、产品、物流数字化模型，有助于建立产品从研发、仿真、制造到使用的闭环体系，加快产品研发和迭代升级速度，实现品牌基因特征的快速提取，以及客户需求大数据平台的快速驱动。

日前，记者来到位于浑南区的一家“汽车企业的生产线”，一片厂房从空地到拔地而起只用了一个月的时间，从区域划分到大数据监控中心、从车间排风到废料再利用、从厂房搭建到排水管道到位置安排……事无巨细，全部呈现在眼前。一个月的时间怎么把构想变成现实？

沈阳创新设计服务有限公司的设计师用三维动态可视化展示技术将工业设计应用于传统工业，通过数字化工厂超现实仿真构建技术搭建了一个“虚拟工厂”。

在这间“工厂”中记者提前看到了一个即将落地的“云中工厂”。电视屏幕的下方有“数据中心”、“生产车间”、“环保中心”等导航系统，屏幕中间是工厂全景，随着光标的移动，工厂中的每一个角落都清晰可见，旁边还列出与这一位置相关的数据信息。走进沈阳创新设计服务有限公司的体验室，持手柄在厂区里亲身“巡逻”一番，排水是否合理、视线是否清晰、员工通道是否安全，一目了然。

据悉，这是一套三维数字化虚拟设计与验证方案，在新工厂的布局设计与验证、质量控制方法及工艺条件的验证效果明显。“三维数字化虚拟设计可以确保工厂、产线、产品的设计成功，使生产过程合理可视，避免建造后才发现存在的问题，”沈阳创新设计服务有限公司设计师王春雷介绍，三维数字化虚拟设计与验证可节省建造成本的30%，同时为后续形成数字化工厂提供生产过程MES、ERP数据的采集、监控、整合。“通过虚实融合技术实现动态对比优化，为企业指明持续的改进方向，推动工业企业的全生命周期发展，实现再升级。”王春雷认为，面对传统产业转型升级，开展数字化技术系统的开发与应用有利于推动实现制造过程的自动化和智能化，也可以有效带动整体装备水平的提升。

这家“工厂”的设计合理吗？三维数字化虚拟设计与验证也可以给你答案。

通过自定义产品生产过程所经过的路线，自由配备生产所需要的各种设备，同时建立包含所有制造过程细节的数字孪生模型，在虚拟环境中验证制造过程就可以做到。“就是从原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验等一系列生产线活动所构成的路线全部‘预演’一遍，这样在产品设计阶段就可以预见其性能并加以改进，制造流程初期就掌握准确信息并预见制造过程，最终达到缩短产品制造周期的目的。”王春雷介绍道。

除了对数字孪生、数字化工厂的构建及应用外，公司还研发了国际首台新型多功能吸扫结合式电动清扫车，创建了数字化制造单元，搭建了工业设计产业技术云服务平台，同时探索跨领域技术融合，培育新兴产业，开发了虚拟现实情景交互职业教学实训系统。

沈阳创新设计服务有限公司创立于2009年12月，目前有员工150余名，还有500余名专家合作团队，392套专业设备，曾在2013年荣获“国家级工业设计中心”称号至今，是沈阳地区服务全社会的唯一一家获此殊荣的企业。近年来助推东北老工业基地转型升级，促进科技成果的快速转化，帮助装备制造企业实现智能化制造，帮助中小企业挖掘产业潜能，助力企业创造销售新模式，提升企业核心竞争力等方面起到重要作用。