为 XR 技术做好制造准备了吗？

想想手机和互联网如何重新定义通信、教育和娱乐，更不用说制造业了。 XR 技术，包括虚拟现实 (VR)、增强现实 (AR) 和混合现实 (MR) 流程和设备，正在做出同样的根本性转变。这三者都是互补的技术；都有不同的用例。

本文是网络研讨会工具 U-SME 的概要，旨在帮助制造商更好地了解这些趋势。该网络研讨会名为“制造培训解决方案中的虚拟、增强和混合现实”，由 SiFy Technologies North America Corp. 博士 Vijayanandraj Vaiyapuri Ramalingam 主持； Dmitry Kopytin，宝马；和 Chad Schron，U-SME 模具。

我们的意思是什么？

在我们深入研究用例之前，让我们澄清一些术语。虚拟现实意味着完全沉浸在虚拟现实环境中。护目镜/耳机可以系绳和不系绳。与无束缚相比，束缚意味着连接到提供更高分辨率和处理速度的高端 PC，后者通常成本更低。设备包括 HTC-VIVE、Oculus RIFT/Quest 和三星 Gear，仅举几例。

借助增强现实，您可以在现实世界中叠加数字内容，例如图像、视频或其他数据。想想Polemon Go。增强现实可以在您可能已经拥有的设备上进行，例如手机或平板电脑。提供智能眼镜和不同的耳机。存在许多不同的应用程序。

与 AR 类似，混合现实涉及在现实世界中叠加不同的数字元素。不同之处在于您可以与这些数字元素进行交互。想想虚拟工作说明，或在不同类型的流程上叠加工具。

训练中的 XR

XR 技术在训练中已经存在了很长时间，但唯一能够负担得起的领域是军事和医疗保健。规模经济现在正在下降，使 XR 技术成为智能制造战略的支柱。 XR 技术正出现在制造生产和培训中。 XR 辅助培训的一个有说服力的原因是保留。研究表明，使用 XR 技术，尤其是虚拟现实技术，可以大大提高内容保留率。

它对下一代制造商也非常有吸引力。在互联网和沉浸式游戏中成长的数字原住民对混合学习解决方案中的 XR 技术充满热情。总而言之，在制造运营中推荐 XR 技术以降低成本、加快理解速度、提高生产力并节省资金。

当人们谈到工业 4.0 时，自动化通常是主题。另一个强大的点是增强，或者当人类使用技术使任务更有效率时。 XR 正是这样做的。通过扩展现实可以增强制造中高达 30% 的工作时间。决策者如何应对？

根据世界经济论坛 2020 年 9 月的一项调查，全球超过一半的制造业受访者 (54%) 报告称，到 2025 年可能会采用和制定 XR 战略。当被问及 XR 的采用如何有助于应对 COVID 危机时，最高回答80% 的制造业受访者表示，他们提供了更多的远程工作机会。其他人正在加速工作流程的数字化 (77%)、加速任务自动化 (54.3%) 和重新培训/提升劳动力 (40%)。

简而言之，人员、流程和产品构成了 XR 在制造业中采用的三大支柱。 XR 旨在让制造业更高效、更安全、更准确地工作。

VR 已经在训练中显示出主要优势，尤其是在复杂的操作中。 XR 增强的核心培训领域是基本的安全行为和文化。 OSHA 安全原则、梯子安全或帮助人们在密闭空间中航行可能是身临其境的现实主义大放异彩的地方。使用 XR，您也可以进行远程训练。例如，如果操作员在车间，他或她可以将他们所看到的内容实时转播给异地受训人员。

VR 触觉仍在不断发展，但触觉反馈在训练中的潜力很大。动手加工方法、触觉装配和维护支持是可以受益的操作领域。

XR 最佳实践

在为制造组织制定 XR 战略时，首先是愿景。始终牢记您在哪里投资，无论是人员、产品还是流程。 IT 政策也将发生变化和发展。从 XR 的角度来看，你想做什么，你要收集什么样的数据以及收集多少？便携性、隐私和网络安全都必须得到解决。从技术的角度来看，市场上有很多设备和技术。必须明确定义业务需求，以调整最有效的 XR 选择。

有适用于 VR 的案例，也有更适合 AR 的用例。在评估采用风险时，您需要非常清楚预期的结果和所涉及的风险因素。年龄可能是其中一个因素；共享设备可能是另一个。

对工作场所准备情况的坦率评估是另一个要求。您的工作场所基础设施是否已为基于 XR 的解决方案做好准备？你能分配足够的物理空间吗？你的人在船上吗？任何第一代技术都会出现初期问题。教育您的员工对于他们做好准备至关重要。从小处着手并从概念验证到扩展通常是最好的方法。利用所有内部资源，例如 3D 编程和建模，您会发现开发 VR 和 AR 技术变得更加容易和友好。

全面考虑 XR 解决方案如何与您的其他系统集成，例如 ERP、质量报告或您的学习管理系统。拥有愿景、建立指标并计算投资回报率将使您的 XR 实施策略更上一层楼。

沉浸在宝马的 XR

当谈到制造和培训中的 XR 时，即使是世界上最杰出的制造商也会处理与小型企业相同的问题。 BMW 位于南卡罗来纳州格里尔的工厂面临着不断增加的培训成本，需要整合新的内容来吸引年轻的制造员工。

大约三年前，该公司组建了一个项目开发团队，并决定通过两个 360 度视频体验 VR 世界。熟悉房地产行业，360视频让用户沉浸在一个空间中。虽然无法操纵物体，但用户可以观察并从环境中学习。

一年多后，宝马报告了它所谓的重大成果：“它真的很成功，”科皮廷说。 “我们看到员工实际参与并通过模块，更快地识别事物。”

回来并重做后续模块的培训后，BMW 看到人们在 XR 中捕捉到了交付给他们的内容的持续进展。

从嵌入 360 度视频开始，BMW 开始扩展到它所谓的 VR 下一阶段：设计和利用虚拟空间。它成为了 Tooling U-SME 的虚拟制造实验室开发工作的 beta 测试器。

根据 Kopytin 的说法：“如果您可以想象一名员工尝试进行连接器测试或适合性测试，那么您将必须拥有多台机器和一个大型培训中心来进行大型课程。但如果你利用虚拟空间，你可以在一个受训者的教室里，让其中几个人在虚拟现实体验中做同样的活动。”

接下来是叠加到 AR 中并与混合现实相结合。宝马探索了如何执行工作指令并让工作更轻松。

“我们希望能够与员工互动并与学员互动，因为最终目标是培养合格的未来员工，让他们能够融入培训并充分理解主题，无论以何种形式呈现，”Kopytin结束了。

有关 Tool U-SME 的更多信息，尤其是访问此网络研讨会，请访问 www.toolingu.com/resources/Watch-and-Listen 并查找制造培训解决方案中的虚拟、增强和混合现实。