AR和VR黑科技在工厂的应用——用沉浸式技术培训新一代工程师

采用虚拟现实(VR)和增强现实(AR)等新技术，

可以在不影响工厂车间安全的情况下，

更快速地培训年轻员工。

更智能的学习、培训和工作需求与虚拟现实（VR）和增强现实（AR）等沉浸式技术相结合，以便在老一代员工离开和退休时更好地培养年轻一代的制造业劳动力。过程工业正在经历着无法避免的“人口地震”。它们无法长期留住即将退休的婴儿潮一代。这一代人，即使最年轻的，也已经有50多岁了，预计很快就会退休；年龄大的, 已经有70 多岁了。

制造业劳动力的迅速老龄化为企业带来了巨大的挑战。首先需要在经验丰富的工人离开或退休之前，掌握和保留他们的知识。如果没有必要的培训，这些老员工在行业内几十年积累起来的经验，尤其是在效率、可靠性和安全性等方面的诸多经验都会丧失。

另一个挑战是将知识和技能有效地传递给年轻一代的劳动力，并调整工作场所，使22 岁至37 岁的千禧一代，能够取得更好的成绩。研究表明，与婴儿潮一代相比，千禧一代在学习和工作方面有不同的方法。

这种转变发生的很快。千禧一代是劳动力大军中最大的一代；随着婴儿潮一代的退出，他们正在迅速填补企业内的空缺职位。十年前，世界石油委员会总干事Pierce Riemer 表示，该行业正处于 “人口断崖的边缘”。我们现在已经走了一半了。企业需要确保人员结构的软着陆。

增加体验式培训

“为了满足年轻员工的需求，

企业可以通过VR 和AR 进行培训，

加快学习和提高生产力，

从而显著提高运营能力。”

要实现成功过渡，企业需要满足年轻人的工作需求，适应年轻工人的特点。许多媒体都关注千禧一代所带来的麻烦和挑战，这往往会弄巧成拙。工作场所人口结构的变化，以及年轻工人对技术解决方案和协同工作的天然亲近感，为更快、更智能的工作和学习方式提供了机会。千禧一代走上社会，是成功企业应该抓住的机会。

首先，年轻员工天然的倾向于体验式学习，而不是传统的、以讲师为基础的培训。这将促使操作人员转向实用的、实践性质的学习经验，以补充、甚至在某种情况下取代课堂课程培训。

在这方面，千禧一代的偏好是对有效方法的准确反映。根据美国国家训练学院（NTL Institute）应用行为科学研究所的数据，“学习金字塔”显示实践学习在知识保留方面，至少比讲座有效8 倍，增加体验式学习将提高教学效果。

工厂如何在不危及工厂安全或运营效率的情况下提供实践经验？毕竟，未经培训的工作人员，不能在工厂设施中不受监控。为了满足年轻员工的需求，企业可以通过AR 和VR进行培训，加快学习进程，提高生产力，从而显著提高运营能力。

更高效的AR和VR培训

“沉浸式技术和可穿戴技术提供更快、

更灵活的学习策略。

它们打破了学习和工作之间的界线，

也打破了生产力和培训工具之间的界线 。”

千禧一代的第一个重要特征，是对技术具有天然的亲近感。他们是第一代“ 数字人”，出生和成长在一个充满电脑、电子游戏、数字音乐播放器、摄像机、手机以及数字时代所能拥有的其它玩具和工具的一个环境中。这些知识减少了采用新技术的障碍，弥合了发展关键技能的实践培训要求与保护设施运营和安全要求之间的差距。AR 和VR 等沉浸式技术是关键的解决方案。年轻员工很容易接受这两种技术。

无论是在完全虚拟的环境中，还是将图形叠加到现实世界中的“混合现实”，这些技术都可以为用户提供正确完成关键任务所需的工作培训。他们可以在3D 机柜或仪表上操作，从而可以将工艺过程或工人的安全风险降至最低。

与传统的基于讲座的学习相比，AR 和VR 技术可以提高技能并帮助学员保留高达100％的信息。反过来，这又将技术培训的时间大幅缩短了。在典型的工厂场景中，它可以将培训时间从6 个月缩短到2 个月。

沉浸式学习比传统的培训方式更灵活、更高效。通过云部署，企业可以将员工与世界各地的培训师连接起来，避免将员工带到集中培训点进行培训，从而降低差旅成本并节省大量时间。同时，沉浸式培训还可以快速部署课程模块。如果工程师遇到不熟悉的设备，上午在AR 或VR 环境中练习操作，下午就可以执行任务了。

该模式为即时培训打开了大门——按需学习，以满足员工的需求及运营要求。由于千禧一代习惯了按需获取信息，他们可能不会在培训开始前花费较多的时间来准备任务，而是随着工作的进展来逐步补充所需的知识。有证据表明，不论现有关系如何，新一代员工具有很高的合作精神，他们愿意协同工作，并且愿意在线工作，因此，千禧一代也被称为是“协作的一代”。

同样，这也为学习和开发新的培训方法打开了大门，通过一些更智能化的方式可以显著提升运营活动，例如，带语音控制的智能可穿戴设备 ( 图 1)。它采用年轻工人熟悉的技术，并将其应用于工业环境。

图 1 ：智能可穿戴设备可有效、实时的将所需的信息从任何地方连接给工作人员，同时直接执行任务。本文图片来源：霍尼韦尔

该技术解决了对按需信息和协作的需求。智能可穿戴设备提供有关设备和过程的实时信息，具有实时视频和通讯功能，使用户能够与主控制室或远程专家进行通讯，这样他们就可以连接并查看工作人员所看到的内容。连接到工厂设施中正在使用的工具( 如用于企业资源规划、维护管理或销售管理的软件，工作流程管理软件)，为用户提供支持和指导以及背景信息。

新的系统能够收集员工现有的技能和专业知识，并通过其它移动技术将其有效地传递给新员工，如常见的维护任务视频片段，以确保知识不会丢失，并且可按需提供。软件还使用户和第三方能够设计自己的应用程序，并利用人工智能等新技术开发新的应用程序。

沉浸式技术和可穿戴技术提供更快、更灵活的学习策略。它们打破了学习和工作之间的界线，也打破了生产工具和培训工具之间的界线。

还有重要证据表明，年轻员工定性较差，频繁更换工作。在一些调查中，近一半的人表示，他们会在2 年内离开现在的雇主。无论是代沟，还是仅仅为了接纳年轻劳动力而需要做出的改变，大多数工人都不像以前那样，打断长期留在目前的雇主身边。

沉浸式技术和智能可穿戴设备，使工人能够在不影响安全的情况下快速培训年轻员工（图2）。实践证明， AR 和VR 培训比基于课堂的讲座更有效，更适合在工厂车间传输知识，并帮助员工尽快建立工作能力。据统计，使用AR 和VR 技术经培训达到胜任工作的能力，所需要的时间比传统授课培训方式减少了三分之二。同时，智能可穿戴设备满足新一代员工的需求和愿望，即 “动态”获取的信息，并以所需的基本知识和能力开展工作。

图 2 ： 通过AR 和VR 的集合，沉浸式培训使学员在执行关键工业活动时，能够安全地体验决策所带来的影响。

尽管在留住新一代工人方面具有一定的挑战性，但新技术使企业能够提高生产率，并从年轻一代员工那里获得价值。必须采取一种更快、更灵活、更有针对性的新的学习方法，在合适的时间向合适的人提供合适的技能。不管企业称它为培训还是生产力，这都不重要，重要的是如何帮助企业实现目标：把工作做好。

思考一下

关键概念：

■探索年轻一代如何利用沉浸式技术进行培训。

■为新员工开发行业相关的知识和技能。

思考一下:

你所在的企业是否有适当的VR 和AR 职业发展培训计划？

- EDN -

本文来自于《控制工程中文版》（CONTROL ENGINEERING China ）2019年03月刊《封面故事》栏目，原标题为：用沉浸式技术培训新一代工程师

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