记者 | 李亦萌

奥迪e-tron GT是第一款在完全没有借助物理原型车的情况下，制定量产计划的奥迪车型。 多项创新技术使之成为可能，其中包括三维建模扫描、机器学习以及虚拟现实。

所有组装流程——例如工艺流程和工人动作——均在虚拟空间中得到了测试和优化。事实上，人们在这些虚拟空间中，针对真实世界里的对应物体进行了建模，直至获得最精细的细节。

现在，此类虚拟技术已实现跨站点应用。通过这种具备数字化、互联化特点的技术手段，人们无需出差或外派即可完成工作——而且这一工作流程不仅在新型冠状病毒大流行期间得到应用。 3D扫描和虚拟空间中的规划工作将使新车组装流程更加高效和可持续。

在传统的计划流程中，各种原型车被用于生产新的奥迪车型。在早期计划阶段，这些原型车以一次性模型的身份通过手工方式得到制造—— 这既费时又费钱。

在新车装配计划中，人们使用这些原型车来定义并优化后续的生产流程。以下问题将在此过程中得到解答：每个工人的任务是什么？ 为了使工人能够以最佳方式使用零件，必须将零件放置在哪里？工人可以自己持握并安装零件吗？他需要什么工具？

不过，在奥迪e-tron GT的生产计划期间，这些问题完全是在虚拟世界中被提出并得到解答的。

每个装配步骤以及工人的每个动作都将在数字化空间中，借助虚拟现实技术得到测试。 虚拟计划的目标是确保在车辆的后续生产过程中，所有过程都能完美啮合，并且根据生产线的各个周期进行无缝协调。

这就要求生产车间的每个细节都必须得到精确建模，并按比例绘制。这就是3D扫描发挥作用的地方。此类技术将使用特殊的软硬件，对实体生产设施——包括所有设备、工具和货架——进行虚拟“复制”。

因此，负责生产e-tron GT车型的奥迪内卡苏姆（Neckarsulm）Bollinger Höfe工厂也同时存在于数字世界中。借助新的数字化计划手段，人们基于该工厂模型，几乎可以提前数年排出未来的生产计划。

对于生成相应的数据来说，扫描仪是一种至关重要的硬件。它的高度约为2米，被安装在四个轮子上，以便操作者可以在工作空间中随意移动。其顶部是负责光检测和测距的LiDAR单元、3台额外的激光扫描仪以及一个摄像头。

在进行扫描空间时，两套扫描流程将同时被执行：广角摄像头负责拍摄空间图片，而激光则能精确地测量空间，并生成周围环境的三维点云。

仅在内卡苏姆工厂，接受扫描的生产车间面积就达到了25万平方米。

但在后续过程中，只有当硬件和软件之间产生交互作用，才能获取生成的点、图像以及数据集，并将它们转变为可与现有计划系统协同使用的整体图像。

在这里得到应用的软件由奥迪内部开发完成，人工智能和机器学习技术是其开发基础。当点云和照片被结合在一起，即可产生了一个逼真的三维虚拟空间，类似于人们在谷歌街景视图中看到的那样。

模型的比例和大小是按实际比例进行绘制的，并可与实际情况一一对应。 该软件还可以自动识别空间中的所有物体——例如机器、物料架和设备系统。

这套软件还可以在每次扫描时自动学习，以便更精确地识别、区分和分类对象。 例如，系统可有效区分货架和钢梁。货架的位置可以稍后在程序中得到更改，继而被重新放置在虚拟空间中，但钢梁并不能做到这一点。这些数据允许工作人员从任何起始点，对已经得到扫描的生产设施进行一场虚拟浏览，并可将其直接用于计划流程。

为了实现在没有物理原型的情况下，对装配流程和相关物流流程进行测试，奥迪方面将基于车辆数据、物料搬运、设备、工具情况以及计划流程建立一个整体的虚拟模型，后者也被称为数字化模型。3D扫描就是实现这一目标的步骤之一。

正如奥迪负责虚拟装配规划的Andres Kohler解释的那样，数字模型是进一步创新的基础。

“借助奥迪开发的VR解决方案和数字模型，来自世界各地的同事现在可以在虚拟空间中聚会，并在今后的生产设施中找到自己所应承担的责任。在执行计划的程序时，他们可以在零件发生改动时，直观体验和优化新的计划流程。”他说。

奥迪品牌的专家们据信正在讨论通过虚拟技术来计划奥迪Q5改款车型和Q5 Sportback车型的生产工作。