導入沉浸式虛擬實境技術於高科技廠房之施工管理

Apply Immersive Virtual Reality to High-tech Facilities Construction Management

許君豪(Chun-Hao Hsu)

指導教授 ： 張陸滿

國立臺灣大學/工學院/土木工程學研究所/碩士(2016年)

https://doi.org/10.6342/NTU201603368

摘要

隨著半導體產業的演進，廠房設備工程從施工至裝設生產設備時程愈來愈短，本研究期望排除因施工介面之衝突及各承包商因溝通效率不佳所造成的施工延遲，使建廠時程目標順利達成，以便讓產能快速投入市場，從中取得先機。
高科技廠房興建工程具有量體大、介面複雜且工期緊湊等特性，為了達成工程時程目標，高科技廠房採取邊設計邊施工的方式，此時，傳統使用的要徑法(CPM) 在工期緊迫的時候,往往無法適時更新。
因此本研究旨在以半導體設施為例，透過訪談工地現場管理人員，提出以「沉浸式虛擬實境」模式還原施工現場之情境，提供一個沉浸式虛擬實境的初步系統架構，並建立工班施作的模擬動畫及多人即時協作功能，其中，施工動畫的功能能根據各物件施作資訊(順序)進行施工模擬；多人即時協作功能可讓各個使用者依據自己的視角來觀察專案，讓工程人員可融入情境中，快速掌握工程現況, 以提升工程管理人員溝通的效率。
此外，本研究探討沉浸式虛擬實境平台對於提升使用者體驗之評估，與目前半導體廠房在施工管理使用之模型軟體比較，其中包括軟體的操作難易度，使用者的沉浸程度以及對於使用者在空間理解上的幫助。研究結果顯示，本研究之沉浸式虛擬實境平台具有較簡易的操作性、較深入的沉浸體驗以及更直觀的空間理解度。

關鍵字

施工模擬 ； 即時多人協作 ； 沉浸式虛擬實境 ； 高科技廠房

並列摘要

With the evolution of the semiconductor industry, the duration from the plant construction to the installation of production equipment becomes shorter. To finish the plant construction on time, this study expects to exclude the delay of construction due to the spatial cognition which may cause poor communication between each subcontractors.
Managing the construction detail and schedule are crucial due to features in the construction of high tech fab such as a large amount of body, a complex interface and a tight duration. The traditional approach, critical path method, may be constrained when the schedule is frequently changed. To handle the schedule, we should focus on the deployment of labors, the management of work space and the sequence of working activities. Owners and contractors can’t play the role of users and builders easily because they can’t use a same platform to communicate and the controllability of the software is still hard for them.
Therefore, this study aims to establish an immersive virtual reality model to display a construction site of semiconductor facilities. To reach the goal, this research combines modeling software and game engine to build the initial system frame. It can make labors understand the construction situation rapidly. This study also develop the function of working simulation and multiplayer to enhance the communication efficiency with the construction managers.
In addition, this study also does an experiment to measure the user experience. Compared to general modeling software, the result shows that the immersive virtual reality platform provides easier operation, deeper immersion and intuitional spatial cognition.

並列關鍵字

simulation ； multiplayer ； immersive virtual reality ； high-tech facility

參考文獻

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