智能制造作为高阶制造业态和新型生产方式，已然成为新一轮工业革命的核心驱动力，也是智能时代下各国科技竞争的核心场域。随着智能制造和工业互联网的兴起，各类新式前沿技术与传统制造的结合催生了大量新型应用，在这之中，工业模拟仿真软件也与大数据、虚拟现实、增强现实、大规模数值模拟等先进技术相结合，尤其是随着Hololens, Vision Pro进入市场，基于增强现实技术的工业模拟仿真开始应用到工业领域的多个环节，在工业生产制造中发挥着重要作用，让工业制造更便捷高效的穿梭于虚实空间。
作为智能制造领域的佼佼者，谭展多年来围绕“工业软件”、“工业模拟仿真”等智能制造重点、难点技术持续深入研究，近年开始着力于在工业模拟仿真软件中创新性的引入增强现实技术。谭展表示：“在当前智能制造的浪潮下，工业模拟仿真软件承担着对研发、生产、制造、以及全生命周期运营和维护过程中的概念设计、详细设计及优化、建模仿真分析、虚拟现实交互运行、性能参数评估、故障诊断及预测分析等方面发挥着越来越重要的作用，已经成为制造业数字化转型的关键驱动力。我国在工业模拟仿真软件领域仍面临不少的困难和挑战，例如外国企业垄断市场、企业面临“卡脖子”风险等，同时也在创新应用方面有所欠缺。如何打破技术壁垒，实现工业模拟仿真软件的自主创新，是我们亟待解决的问题。”
谭展带领团队创新性地将基于增强现实技术引入到工业模拟仿真软件中，研发出具有工业界实用性的技术成果“用于工业流程引导的增强现实编显软件”和“计算流体力学工业模拟仿真的三维增强现实显示软件”。经过多年的持续研发和迭代，这两款软件以一套自研的全息运算系统作为平台，以微软Hololens II作为终端穿戴设备，是增强现实技术与工业模拟仿真有效而高效的融合，其最新投入应用的版本充分发挥了增强现实技术的特点，能够实现高精度工业级模型快速导入，以及全息影像与物理空间真正融合、操作人员通过穿戴设备操作界面实时交互、在三维空间注册并进行实时高效率计算、同时具备多用户实时观看和操作、用户自定义预编辑和实时标注等独特特征。在工程设计和优化、包括培训在内的工业流程指导、故障诊断和维护等方面可以发挥新颖而独特的作用。
作为谭展在该领域最新技术成果的“用于工业流程引导的增强现实编显软件V2.0”已经完成了3D编辑器的开发，在用户将高精度的工业级模型导入系统以后，多名操作人员可以在Hololens II穿戴设备的全息环境下对模型进行查看并进行交互式沟通，包括在全息环境下对模型进行移动、旋转、分解、组装、缩放、标注；同时，用户可以对工业模型进行自定义编辑、包括插入各种文字、图片、音视频、线条；这对于工程技术人员的沟通和广泛的工业制造领域的操作和培训，尤其是在全息环境与物理环境嵌套以后通过穿戴设备就工业生产的流程步骤进行实时指导和培训将有极高的使用价值，而且这是硬件设备厂商在穿戴设备开发中所期待而无法实现的。新近完成的“计算流体力学工业模拟仿真的三维增强现实显示软件V2.6”配置了专业化的运算模块对流场数据进行解析，创新性的将流场的模拟仿真数据构建成全息环境下可视的三维动态影像，使得研究和设计人员能够深入流场内部并从不同的角度对流场进行仔细地动态细节查看，进行更加微观无覆盖、贴近几何模型表面甚至嵌套实际物体进行场景呈现；配合增强现实编显软件的自定义功能，成为了流体力学相关教学和工程研发中难能可贵的再创造。
这两款基于增强现实技术的软件是工业模拟仿真应用的创新利器。他们都集成了最新的全息影像技术和可穿戴设备、在工业界实现高效的虚拟和现实场景的高效融合。这样的创新应用将改变工业设计、生产和维护的工作方式，效率和准确度，甚至进一步的解放和提升创造性，因为高质量的信息可以正当时、正当地的呈现到物理现实中来，便捷的提供给“正在进行”的工作者。从全生命周期的角度看，因为质量和效率的提升，产品设计和制造的成本也将得以降低。“用于工业流程引导的增强现实编显软件”将成为面向工业制造流程的“超级导航”，操作人员将具有边看边做边记录，或者边学边做边检查的超级能力。而“计算流体力学工业模拟仿真的三维增强现实显示软件”则提供给科研工作者“超级视角”，身临其境的感受流体运动方向、速度、以及尺度和压力这样的物理量，从而能够在新的认知尺度进行分析、设想和具体设计。
随着大数据、5G、云计算、人工智能等新技术的快速发展，工业模拟仿真软件与工业应用将结合得越来越紧密，在制造业的数字化转型过程中这些技术也必然的集成到一起，来发挥一些之前所不敢想象的作用。接下去，谭展还将带领团队将这些工业软件从本地化的“私有云”计算升级为真正意义上的“云计算”，从而实现远程的多人交互和便捷使用。待人工智能技术对于3D模型的应用发展到一定的程度，系统还可以将AIGC进行植入，从而在全息环境下进行超级设计和超级创造。这些工业制造智能化、场景化、数字化的前景和道路是非常明晰的。
在采访的最后，谭展表示，智能制造的发展离不开坚持不懈的探索和尝试，离不开长期的深厚积累，更离不开勇敢的开拓创新精神，他将在智能制造领域内不断探索，将前沿科技应用于工业制造中，创造具有先进性和实用性的技术成果和智能制造解决方案，推动智能制造高质量发展，让我国智能制造走向更好的未来。（文/孔峰）
