隨著低空經濟被納入國家戰略性新興產業，電動垂直起降飛行器（eVTOL）正加速從概念走向現實。它被廣泛應用于城市通勤、醫療急救、物流運輸等場景，被寄予緩解城市擁堵、提升出行效率的厚望。

一、eVTOL：讓未來出行飛躍天際

eVTOL是一種以電力驅動、具備垂直起降能力的飛行器，融合了航空航天、汽車工程、電氣化與智能控制等多領域技術。面對系統高度集成、高安全性要求與快速迭代的市場節奏，傳統開發模式已難以滿足其需求。

研發eVTOL面臨諸多挑戰：

?系統復雜度高：涵蓋飛控、電驅、結構、氣動、能源管理等多個子系統；

?試驗成本高昂：物理樣機制造周期長、費用高，限制了快速驗證與優化；

?開發節奏緊湊：市場競爭激烈，產品需快速迭代；

?協同難度大：涉及設計、制造、測試、運維等多團隊、多學科協作；

?安全標準嚴苛：飛行器在設計階段需充分驗證其安全性、可維護性與可操作性。

在這樣的背景下，如何在保障安全與性能的前提下，加快產品迭代、提升協同效率，成為企業制勝的關鍵。

二、IC.IDO：工業元宇宙先鋒與制造業升級的強大引擎

IC.IDO是一款面向工業領域的虛擬現實工程軟件，專注于產品設計驗證、拆裝可行性分析、人因工程評估等關鍵環節。它通過1:1沉浸式虛擬樣機、實時物理仿真、多角色協同等功能，幫助企業在產品開發早期就發現問題、優化設計、提升效率。

核心優勢包括：

沉浸式虛擬樣機：

真實還原產品外觀、結構與物理行為，設計人員可“走進”產品內部，直觀參與設計與驗證。

實時仿真分析：

內置多種專業求解器，支持靜動態干涉、碰撞檢測、運動鏈仿真、吸附裝配、人機工效分析等。

多學科協同平臺：

打破地域與部門壁壘，實現全球化協作。打通設計、制造、維護、營銷、等環節，實現異地實時協作與驗證。

以人為本的驗證：

模擬裝配與維修操作，評估人機交互、安全性與可達性，優化工藝與工位布局。

高性能計算與渲染：

采用多線程和先進渲染與光追技術，支持復雜模型的高效仿真與逼真視覺呈現。

三、IC.IDO如何賦能eVTOL全生命周期？

IC.IDO貫穿eVTOL從設計、制造、維護到培訓與市場展示的全生命周期，助力企業在每一個關鍵節點做出更快、更準的決策。

1沉浸式設計驗證：讓“看得見”的問題提前暴露

通過1:1虛擬樣機，設計人員可直觀感知飛行器內部空間布局、部件安裝與操作界面等細節，設計團隊可以在CAD圖紙之外“親身體驗”產品，極大提升設計決策的準確性與效率。

?真實的物理屬性，檢測裝配或維護過程中的干涉與碰撞；

?多剛體運動的實時物理仿真，可模擬物體在運動中的力學行為；

?關鍵零部件可裝配性分析、可維護性分析、裝配路徑優化；

?驗證彈性管線布置路徑、折彎半徑、長度調整、線束插頭空間需求及振動幅度；

?密封條、裝飾板等彈性件在裝配過程中的變形、回彈、干涉及障礙物分析；

?基于人體模型（RAMSIS）評估操作者可達性、可視性與舒適性；

?優化座艙空間、儀表布局與乘客體驗，提升整體設計合理性。

2工藝設計與制造仿真：在虛擬世界中預演現實流程

IC.IDO支持在設計階段即開展裝配與制造流程仿真，幫助企業提前識別制造難點，優化工藝路徑，避免返工與資源浪費，提升制造效率與質量。

?驗證剛性部件、彈性管線、彈性薄件的裝配工藝順序、裝配路徑及裝配難易程度；

?分析裝配作業人員的可達性、可視性、舒適性及操作空間；

?分析作業人員移動軌跡，統計工序耗時，優化節拍與工位布局；

?驗證工具、夾具、吊裝等設備的可行性與布置合理性。

3可維護性評估：提升可維護性與后期服務效率

eVTOL的可維護性直接影響其運營效率與生命周期成本。IC.IDO可在產品研發設計或工藝制造階段就可以進行維護流程評估。

?驗證關鍵部件的拆裝路徑與操作空間；

?分析維護工具的使用可行性與干涉情況；

?模擬維護人員的操作流程與耗時分析；

?制作并優化三維維護手冊與培訓內容。

4跨團隊協同：打破地域與系統壁壘

eVTOL項目通常涉及多個部門、供應商甚至跨國團隊。IC.IDO提供多角色、異地協同的虛擬評審平臺：

?多人同時進入同一虛擬環境，實時協同操作、標注、討論及決策；

?支持連接多個VR虛擬現實系統，實現3D模型的同步可視化與交互；

?打通設計、制造、維護、營銷等環節，提升溝通效率與決策速度。

5人機工效優化：打造更安全舒適的飛行體驗

利用人體模型，IC.IDO可模擬不同體型下的駕駛與乘坐體驗，確保產品符合人體工程學標準：

?驗證駕駛員和乘客的不同體型和身高下的可視范圍、操作可達性與舒適性；

?分析乘客上下機路徑與逃生通道；

?優化座椅布局、艙門位置與控制界面設計，提升人機交互體驗。

6虛擬培訓：提升操作熟練度與安全性

IC.IDO為裝配、維護與飛行操作提供沉浸式培訓環境：

?通過虛擬仿真實時演練，提前培訓裝配與維護人員，提升操作熟練度與安全性；

?通過錄制的動畫展示裝配或維修過程，指導后期操作人員準確執行任務；

?在虛擬環境中進行飛行員操作流程演練，包括起飛、巡航、降落等關鍵步驟。

7市場展示與客戶體驗：提前交付未來飛行

在eVTOL尚未量產的階段，IC.IDO為企業提供了一個“提前交付體驗”的窗口，助力市場拓展與商業落地。

?結合Vulkan、OptiX 7、MDL等技術高保真渲染，打造逼真視覺體驗；

?提供沉浸式體驗，進行投資人路演、市場推廣及讓客戶“親身體驗”未來飛行等場景。

四、結語：虛擬現實助力eVTOL駛向未來

eVTOL正引領城市交通邁向空中，而IC.IDO則為這場變革提供了堅實的數字化支撐。從設計驗證到工藝仿真，從維護性評估到人機工效優化，再到虛擬培訓與市場展示，IC.IDO讓復雜工程變得可視、可控、可協同。

未來已來，借助虛擬現實的力量，eVTOL將以更快的速度、更高的效率、更安全的姿態，駛向觸手可及的空中出行新時代。

作者簡介

路兵，Keysight集團IC.IDO中國區技術專家，車輛工程碩士學位。擁有產品研發、工藝制造及售后維保等多個環節的豐富實踐經驗，深刻理解制造業全生命周期流程。目前專注于 IC.IDO 虛擬現實解決方案在中國市場的應用與推廣，致力于為客戶提供高效、專業的技術支持，推動虛擬現實技術在制造業中的深度融合與創新發展。