AR技術(shù)如何與工業(yè)4.0結(jié)合？

　　在電視里曾看過一部講中國(guó)制造的紀(jì)錄片，片中制造高鐵列車的場(chǎng)景讓我印象深刻。在高鐵總裝車間，每臺(tái)列車有4萬余個(gè)零部件需要安裝和調(diào)試，大部分工作需要人工或半人工方式完成，工人的操作技能對(duì)于保證總裝質(zhì)量至關(guān)重要。當(dāng)時(shí)，我就在想，這些工人需要怎么樣培訓(xùn)才能達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的工作要求呢，怎么能減輕這些工人的負(fù)擔(dān)呢。

　　無獨(dú)有偶，我參加一個(gè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的講座，深圳市增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)有限公司（原青橙視界數(shù)字科技有限公司）CEO蘇波先生介紹AR技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，作為中國(guó)AR技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的先行者，蘇總精彩的分享讓我眼前一亮，這不正能解決上面我思考的問題嗎。

　　很多人也許聽過近兩年火熱的“AR、VR”，但不一定了解它們具體能干什么。簡(jiǎn)單來說，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，簡(jiǎn)稱AR）技術(shù)能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)生成的圖像疊加到真實(shí)世界里，而虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR）技術(shù)則能讓你沉浸于虛擬環(huán)境中。目前AR主要聚焦于企業(yè)級(jí)應(yīng)用，如生產(chǎn)制造、維修、醫(yī)療、軍事等；VR主要聚焦于消費(fèi)級(jí)應(yīng)用，比如娛樂、游戲等。

　　這么高大上的科技怎么與工業(yè)4.0相結(jié)合呢，筆者站在產(chǎn)品角度，拿AR在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用為例，從應(yīng)用場(chǎng)景、目標(biāo)客戶、產(chǎn)品模式維度做了一些思考。

　　一、應(yīng)用場(chǎng)景

　　任何高科技是否受歡迎，不是看它有多酷，而是看它能給客戶帶來多少價(jià)值。

　　工業(yè)本身是個(gè)巨大的行業(yè)，而且這個(gè)行業(yè)其實(shí)還屬于傳統(tǒng)行業(yè)。中國(guó)依靠低廉的勞動(dòng)成本去實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)大規(guī)模轉(zhuǎn)移的時(shí)代已經(jīng)一去不復(fù)返，勞動(dòng)成本上升已成為現(xiàn)實(shí)。要想產(chǎn)業(yè)升級(jí)，工業(yè)4.0的自動(dòng)化和信息化是必然趨勢(shì)。

　　很多人認(rèn)為工業(yè)4.0就是機(jī)器人工廠，但筆者認(rèn)為提高效率、整合供應(yīng)鏈?zhǔn)枪I(yè)4.0的主要目標(biāo)，而人是工業(yè)4.0中必不可少的組成部分。AR技術(shù)能幫助人們解決工作中存在的痛點(diǎn)問題，提高效率，降低成本，將成為工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)之一。其實(shí)很多應(yīng)用場(chǎng)景已經(jīng)在科幻電影中都有表現(xiàn)，但現(xiàn)實(shí)中AR技術(shù)還有待提高與完善，有一些技術(shù)難點(diǎn)需要克服，目前來看，這個(gè)過程在加速。

　　目前AR技術(shù)側(cè)重于精密儀器制造和維修、輔助教學(xué)與培訓(xùn)、醫(yī)療研究與解剖訓(xùn)練、軍事偵察及作戰(zhàn)指揮、搶險(xiǎn)救災(zāi)等領(lǐng)域，舉幾個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景讓大家容易理解

　　1、工業(yè)裝配

　　在船舶、飛機(jī)、火車、汽車、機(jī)床等大型設(shè)備生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，有大量具有較高專業(yè)技能的工人，他們操作繁雜，步驟多，容易出現(xiàn)遺漏或重復(fù)，造成安全隱患，對(duì)工人的要求也比較高。

　　如果工人佩戴AR眼鏡，根據(jù)全息畫面的指導(dǎo)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的操作，可看到接下來的工作步驟，看到面前設(shè)備或物品的信息，看到工作行動(dòng)路線。不僅避免出錯(cuò)，還提高效率，也能縮短工人培訓(xùn)周期。

　　如果工人遇到問題，佩戴AR眼鏡，與專家遠(yuǎn)程連線，專家就能以工人的第一視角觀察情況，進(jìn)而了解問題所在，指導(dǎo)工人如何處理。不僅問題可即時(shí)處理，而且不用專家到現(xiàn)場(chǎng)，節(jié)省一大筆路費(fèi)。

　　2、工業(yè)維修

　　工業(yè)設(shè)備種類越來越多、數(shù)量越來越大、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境越來越復(fù)雜，維修、維護(hù)已經(jīng)成為日益嚴(yán)峻的難題。維修人員要識(shí)別不同品牌/型號(hào)/部件，診斷故障，使用合適的工具，更換相應(yīng)的部件，采取針對(duì)性的維修方法，要靠大量經(jīng)驗(yàn)積累，效率低，出錯(cuò)率高，對(duì)維修人員的要求也比較高。

　　如果維修人員佩戴AR眼鏡，掃描機(jī)器后就可以得知設(shè)備的產(chǎn)品型號(hào)、維修記錄等，可以直接下載設(shè)備的維修手冊(cè)，顯示解決設(shè)備故障的具體操作步驟，甚至細(xì)到如何拆卸零部件，這樣可以大大減少維修人員培訓(xùn)費(fèi)用和培訓(xùn)周期。

　　通過AR技術(shù)，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)作及工作指導(dǎo)，讓后臺(tái)專家看到前臺(tái)維修人員的第一視角畫面，實(shí)時(shí)提供高效率的工作指示與指導(dǎo)，降低人為錯(cuò)誤、因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)人員經(jīng)驗(yàn)不足而產(chǎn)生的效率低下、等待專家的時(shí)間耗費(fèi)等情況，同時(shí)提高工作安全性。

　　3、實(shí)操培訓(xùn)

　　在工業(yè)領(lǐng)域，有大量的工人需要操作類培訓(xùn)，傳統(tǒng)的培訓(xùn)方式效果有限，企業(yè)花費(fèi)高昂的培訓(xùn)費(fèi)用，但培訓(xùn)一直存在學(xué)習(xí)者無法做到即學(xué)即用、耗費(fèi)教導(dǎo)人員的時(shí)間精力等痛點(diǎn)。

　　如果工人佩戴AR眼鏡，由系統(tǒng)指導(dǎo)所有的標(biāo)準(zhǔn)步驟，使學(xué)習(xí)場(chǎng)景與工作場(chǎng)景無限接近直至重疊，并且解放雙手，直接解決“學(xué)時(shí)不能用，用時(shí)不能學(xué)”的問題，極大提高培訓(xùn)的用戶體驗(yàn)。

　　4、急救輔助

　　在醫(yī)療急救中，有許多疾病常常需要爭(zhēng)分奪秒。如果急救車上的急救人員佩戴AR眼鏡，直播急救場(chǎng)景給到醫(yī)院后端的醫(yī)生，醫(yī)院醫(yī)生實(shí)時(shí)指導(dǎo)急救員急救，并讓手術(shù)人員通過直播，提前準(zhǔn)備手術(shù)方案，這樣將可能讓急救過程爭(zhēng)取到寶貴的時(shí)間。

　　5、醫(yī)療教學(xué)

　　從醫(yī)學(xué)院學(xué)生到醫(yī)生的培養(yǎng)不僅需要大量的理論基礎(chǔ)，同樣需要實(shí)踐積累，但是手術(shù)室內(nèi)可容納的觀摩人數(shù)有限，并且太初級(jí)的學(xué)生進(jìn)入手術(shù)室可能會(huì)影響手術(shù)操作，因此如果醫(yī)生佩戴AR眼鏡，對(duì)手術(shù)直播，能讓學(xué)生了解手術(shù)第一現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)記錄下內(nèi)容也可以在術(shù)后進(jìn)行操作分析。

　　另外手術(shù)直播方便多方會(huì)診、合作手術(shù)。有些復(fù)雜手術(shù)需要多位專家會(huì)診，無論專家身在何方，都能夠了解手術(shù)進(jìn)度和操作詳情，并且與主刀醫(yī)生即使溝通、指導(dǎo)操作。

　　6、水下救援

　　在水下，潛水員視角小，可視度低。如果佩戴AR眼鏡能識(shí)別潛水員所看到的物體，能讓潛水員知道自己的位置，能顯示聲納圖像，或者在接近0可見度的環(huán)境下，仍然能夠看見周圍的環(huán)境，那對(duì)潛水員會(huì)有不小的幫助。

　　7、搶險(xiǎn)救災(zāi)

　　重大事故發(fā)生時(shí)，專業(yè)指揮對(duì)現(xiàn)場(chǎng)救援至關(guān)重要。但往往事發(fā)突然，專家無法在第一時(shí)間趕到現(xiàn)場(chǎng)，容易錯(cuò)過救援的黃金時(shí)間。事故現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境陌生、復(fù)雜，無法第一時(shí)間了解現(xiàn)場(chǎng)情況，影響救援效率。

　　如果消防與搶險(xiǎn)人員佩戴AR眼鏡，可實(shí)時(shí)查看建筑內(nèi)部構(gòu)造圖、周邊電網(wǎng)平面布置圖及其他影響救援工作信息，可與現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)環(huán)境匹配，精準(zhǔn)定位最佳救援路線，選擇最優(yōu)救援手段，尋找最近消防栓位置，方便隊(duì)員間位置確認(rèn)及交流，極大提高救援效率。

　　AR技術(shù)還可將復(fù)雜事故現(xiàn)場(chǎng)情況遠(yuǎn)程傳輸給指揮中心，救援專家可根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景，布局現(xiàn)場(chǎng)工作，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)傳回的圖像進(jìn)行跟蹤，實(shí)時(shí)下達(dá)救援命令。

　　從上面的應(yīng)用場(chǎng)景來看，AR技術(shù)擁有廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。其實(shí)已經(jīng)有很多實(shí)際的應(yīng)用案例，比如：

　　a、早在20世紀(jì)90年代初，美國(guó)波音公司就已經(jīng)將AR技術(shù)應(yīng)用于飛機(jī)制造中的電力線纜的連接和接線器的裝配中。

　　b、2003年，德國(guó)成功研制出用于工業(yè)設(shè)備裝配和維修的Starmate系統(tǒng)和Arvika系統(tǒng)，之后，歐洲航空防務(wù)與航天公司（EADS）利用Arvika系統(tǒng)，指導(dǎo)工人輕松地完成高密度布線工作。

　　c、2016年，微軟與美國(guó)宇航局（NASA）合作代號(hào)為“Sidekick”的項(xiàng)目，宇航員斯科特·凱利（Scott Kelly）在國(guó)際空間站使用HoloLens增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備進(jìn)行空間站的使用和維修。