方案概要：

本方案的起点就是基于CAD过程的产物—三维工业模型。通过工业模型实现设备的拆装设计、电子手册设计以及供AR设备使用的DDN数据包发布，采用AR技术实现设备运维指导、虚实结合教培体验等功能。

方案背景：

大型设备的运维服务一直是产品全生命周期管理的重点内容，传统的运维主要以图纸出版物、电子手册、经验积累等为主，依赖经验和特定人员过重、响应缓慢、携带不便等缺点日益凸显。随着AR软件技术的成熟以及相关设备的小型化、高性能、智能化以及产品化发展，为设备运维提供了新的智能数字解决手段。本方案以大型设备的工业设计模型为输入参数，结合行业专家知识，给用户提供智能推送的电子手册应用、AR教学培训半实物设备混合应用、AR设备智能运维指导应用等产品和服务。

方案介绍：

目前设备产品的生产周期离不开CAD、CAE以及CAM“3C”系列产品。在CAD阶段会产生工业设计模型，工业模型和普通建模软件生产的模型有很大的区别，主要在建模方式以及零部件规约三个方面。工业模型的构建主要采用参数化建模技术，模型的本身不像普通建模软件生产以几何体面片为主，而是采用数学公式表达，只有在渲染的过程中采用几何体面片构建，相对比较复杂和数据量大，同时工业模型遵循行业标准提供零部件安装拆卸的规约，而普通三维模型并没有这些信息。本方案的起点就是基于CAD过程的产物—三维工业模型。通过工业模型实现设备的拆装设计、电子手册设计以及供AR设备使用的DDN数据包发布，采用AR技术实现设备运维指导、虚实结合教培体验等功能。

图（1）工业模型管理

图（2）模型拆装教学模式

图（3）电子手册、实训操作

建设理念：

方案以“让设备的电子手册动起来”为指导原则，传统的电子手册只能在遇到困难或者危险时刻使用，平时都是以经验和标准处置流程为主。本方案提供了快速构建培训使用电子手册方案，大大的缩短了手册的制作时间和成本，同时降低手册制作的技术门槛，手册的制作再也不是产品设计人员的专利，高校教学老师、设备培训师以及普通的设备使用者都可以制作使用。基于AR的技术手段让电子手册“动起来”：智能扫描主动展示所需要的的信息、在设备遇到故障时能过主动“请求”手册提供预置解决方案。

技术架构：

基于工业模型的特点，本方案提供了系列产品来完成设备智能运维教培一体化方案设计。通过教培数据管理管理软件将工业模型处理成为适合运维的数据格式，在这个过程中我们会按照应用要求重新分类和组织数据，并将数据转化为渲染模型，同时添加一些运维辅助信息，为后续工作提供数据基础。基于处理的数据，教培系统开发平台按照业务需要和模型的内部规约，使用平台提供的各种功能制作安装拆解动画、符合S1000D标准的流程数据、辅助标记添加、快照图片以及SVG矢量图像，准备好素材之后采用平台提供的三种数据发布格式：PDF、IETP以及DDN数据包。

PDF格式是标准的文档交换格式电子手册，IETP是浏览器能够播放的电子手册格式，DDN数据包适用于AR穿戴设备数据。基于DDN的数据包，可穿戴设备提供虚拟操作场景，展示整个设备的拆装过程，在培训素材的指导下用户可以学习过程以及按照手册的指导逐步骤完成设备的运维，同时还可以和已有的零部件仓储管理系统连接实时查看零部件仓储情况。

很多业务需要提供GIS计算功能，本系统的GIS计算功能支持本地计算和服务计算模式。本地计算模式采用本地资源，能够支持客户端在离线状态使用功能，本地计算依赖于本机的数据精度和系统算力。服务模式下能够为用户提供在线的计算服务，可以实现异步计算并且计算精度高响应快，但需要客户端在线。

为了能够达到“培训即实战”的效果，本方案提供了虚实结合的手段来解决有设备不敢用、不能用的现实问题。首先设计设备的架构工业模型，通过3D打印技术生产设备的主体结构并添加电子传感器设备用以和AR设备完成数据传输，然后根据工业模型构建我们关注的部分零部件素材，最后通过AR设备和主体结构结合，展示一套完整的设备，在虚拟环境中提供对重点关注零部件的操作。

方案价值：

- AR加持

AR助理设备教培，盈利制造业数字化升级。

- 多格式支持

支持多种主流的工业模型格式，将CAD产物进一步的应用，丰富完善设备全生命周期管理。

- 降门槛

降低工业软件使用复杂度，解决传统工业软件的使用难度高、学习周期长以及专业性强的问题，为设备教培提供了低门槛解决方案。

- 催改革

我国制造业升级革命以智能制造为目标，3D打印、AR新技术的应用落地促进教培产业转型，助力制造业转型升级，优化教培体系，解放生产力。

方案应用：

- 某高校工程实验室培训安全升级项目

随着国家对专业型人才的需求量增加，对职业高校教育不断加大投资和重视力度，要求职业类高校能够培养理论实践相结合的专业人才，对高职教育的动手实践能力提出了新的要求。而现实实验室实践存在设备运行安全隐患，通过本方案的实施，学习可以现在虚拟平台操作和运维设备，具备了一定的实践能力并考核通过后在进行实操，降低实操难度提高安全系数。