AR技術：制造業勞動力短缺的解決方案

PTC 秦成

秦成，目前任職PTC公司售前技術總監，在PLM/ ALM/ IoT/AR軟件領域有8年的應用與服務經驗。負責或參與過汽車、船舶、兵器、工程機械、高科技、家電、能源、鐵路等行業大型企業信息化規劃、咨詢及實施。服務過的客戶有華為、聯想、大連船廠、遠景能源、濰柴動力、東風汽車、寧德新能源、瑞聲聲學等。

制造業人才短缺

這些年走訪了很多制造業企業，每個管理者反饋回來的問題都是招到合適的工人難。數據表明，80%的制造商都稱，目前技術和高技能生產崗位的合格申請人呈現中度到重度匱乏態勢。

世界經濟論壇（World Economic Forum）和德勤會計師事務所（Deloitte）聯合開展的一項研究表明，全球的制造業可能會面臨一千萬的勞動力短缺，其中中國占兩百萬。有意思的是，中國的技能型制造工年齡分布不均，核心工藝技術、制造技術都掌握在年齡偏大的“老師傅”手中，而這些“老師傅”都將踏入退休年齡。年輕制造工對技術的掌握速度、水平及穩定性是每個企業最頭疼要解決的問題。因此，企業必須尋找新的方式來應對勞動力短缺問題。

Manpower的一項調查指出，四成的企業無法順利招滿工人，其中問題最嚴重的是電工、木工、焊工等技術職位。這是最近十年出現的最高人才短缺率，原因包括職業和技工院校入學人數較少和工人老齡化。工人老齡化的后果就是工人數量下降，同時人才層次降低。明智的公司都在投資技術，力求將現有勞動力大腦中儲存的“部落知識”保留在現場服務企業的高墻之內。

2016年的pwc報告中指出，預計在未來三年，中國制造業公司人才短缺問題會不斷惡化。隨著制造業不斷采用更先進的技術，對現有工人進行技術培訓的需求可能會增加。

企業數字化發展對人才技能提出更高要求

如今，工廠已不再像從黑白老照片上看到的那般潮濕黑暗，現在的工廠不僅擁有可不間斷工作的監控設施和物聯網，還具備其他可驅動設計和制造的復雜系統。隨著先進制造業受益于新創新技術及數字化技術，工廠的工作人員就必須掌握計算機知識，以便他們可在設計-生產互聯數字線程中訪問產品相關信息。

如果計算機使用技能的門檻降低，這些“無桌面”的工作人員無需精通于特定計算機應用即可在各自的制造領域有所作為。隨著第四次工業革命和聯網制造理念的發展，這一點顯得尤其重要。

當互聯智能工廠和智能產品出現，但使用它們的人卻沒有實現互聯時，產品與其制造者之間就會產生顯著沖突，舉例而言，雖然人們已針對ERP、MES和PLM投資了數十億美元，但在工廠車間內，經常會有一部分未能實現自動化或仍依靠人力。工廠不可能在存在這一問題的同時做到高效運轉。

PTC全球副總裁兼大中華區總裁劉強先生表示：“如果一家公司的一整套IT工具和系統正在以創新的速度發展，而另一方面，人力卻停滯不前，就有可能造成重大裂痕。我相信，相互連接的勞動力理念將打破格局，將人力部分提升到一個以創新速度發展的程度。一旦你在人力和流程方面能夠應用像物聯網、AR這樣的先進技術，你就可以更好的利用數據來支持決策流程，進行分析以獲取更多見解。”

AR技術將改變新一代工人的學習方式

應對上文提到的企業面臨有經驗技能型工人踏入退休年齡以及勞動力短缺問題，在知識傳授方面，要讓老一代有經驗的工人將他們的技能傳授給下一代，AR技術能夠發揮什么樣的作用呢？

現場服務專家技師所掌握的知識，大都存儲在他們的大腦中——憑借多年的經驗，他們知道怎么診斷問題、解決問題，很少需要查詢手冊或尋求幫助。嬰兒潮一代達到退休年齡之時，千禧一代和互聯網一代能夠頂上嗎？知識的傳授或可借助于AR這樣的技術。而且，這些年輕人在日常生活中已經習慣使用AR等技術，所以，技術也可以有效應用于工作之中。

AR技術填補人才空缺和對抗知識流失

服務理事會在服務業的一項調查顯示，超過六成的公司已經開始評估AR技術在現場服務或用戶支持環境下的應用。

技術，尤其是AR技術，可以作為一種知識擴展工具，將實際知識和專門技術向更加廣泛的受眾傳播。也就是說，從業者可以輕易獲取現有專家或專家團體的知識，所以沒必要人人都成為論題專家。

驅使人們研究AR技術的兩個最重要的因素包括，不斷增加的產品復雜性和勞動力的老齡化。此外，向集中化的專家模式推進（這一過程須要有經驗的技術人員協助）的措施，以及年輕勞動力在技術方面的理解力，也是重要因素。

在對抗知識流失方面，AR同樣會發揮重要的作用，將作為輔助工具重新規范現有關系。優化工作場所的人際關系是一個常被忽略的解決方案。目前，很少有現場服務企業具備正式的技術傳承計劃。師徒制將年輕的現場工程師與有經驗的工人搭配在一起，在優化知識傳授、增加同事親密關系方面，這一制度可以發揮極其強大的作用。

企業要獲取和保留知識，就必須采取針對性的措施。他們或許求助于實況攝像和AR等新型工具。

AR技術的企業實際應用

現場服務指導及支持

有經驗的現場服務技術人員提供服務的流程可以以動畫的方式記錄下來，然后將動畫與AR模型結合，提供給多個現場服務企業或以培訓為目的提供給受訓人員。有了AR技術工具支持下的這一集中化專家模式，有經驗的技術人員便不再需要不斷演示如何操作，也不需要在出現服務需求時親自隨往現場進行培訓。這些AR動畫可以用于培訓或操作支持，從而擴大有經驗的現場服務技術人員的作用。

此外，熟練工可以借助AR技術遠程向缺乏經驗的員工進行指導。這樣，必要時，即將退休的工人可以兼職工作或在家工作。高水平員工得以將水平較低的員工變成自己的“三頭六臂”（通過AR技術系統和可視工具），有效增加前者的價值。

AR還可以提高遠程支持水平。現場的客戶可以在沒有外派現場服務人員的情況下獲得技術支持，正確解決服務問題。而且，如果最終還是需要外派，也可以通過AR技術會話確保向客戶派遣恰當的技術人員，同時保證該技術人員攜帶恰當的部件。

技術培訓

另一個與AR技術培訓聯系非常緊密的場景是安全應用。2014年，歐盟發生近320萬起導致缺勤至少4個公歷日的非致命事故；3738起死亡事故。歐洲的ANGELS（Augmented Reality Network Generating Learning on Safety，AR網絡生成安全學習）計劃分別利用傳統方式和AR技術開展了安全培訓試驗。四分之三的受訓人員更傾向于AR技術系統，而且隨后的后評價問卷顯示，AR技術系統提高了受訓人員的知識水平。

產品銷售與展示

對于復雜裝備及產品的銷售和展示，銷售完全可以摒棄以往帶著一堆文字印刷材料跟客戶介紹產品規格、外觀、參數的形式。而是通過帶著一個IPad或者IPhone通過AR的方式1：1展示新產品的工業設計、全新的規格、不同的配置、性能提升、內部構造與參數等等。讓客戶可以更直觀、更深入了解銷售的產品。解決因產品更新換代快帶來的銷售知識經驗儲備不足而降低銷售額的問題。

除以上應用環境，AR技術還可以被應用于工廠工位操作指導，工廠設備維護指導等應用場景，徹底解決有經驗勞動力緊缺的問題。

AR開發平臺與產品

針對以上這些應用，PTC公司通過其提供的Vuforia產品線可以滿足制造業企業快速創建AR應用的需求。Vuforia產品線包括Vuforia Studio（AR開發平臺），Vuforia View（移動終端上的AR體驗APP），Vuforia Chalk（遠程專家指導App）等組成。

全球已經有8000多客戶正在采用PTC AR解決方案解決培訓、銷售、服務等環節的知識轉移等問題。

PTC中國區技術總監秦成表示：“PTC公司的AR解決方案以以下獨一無二的優勢在服務我們的客戶：第一，可以快速重用企業信息化過程中構建的三維模型，不僅包含Creo的，同時包括CATIA，NX等工具創建的三維模型，無需為了應用AR重新構建三維數據源；第二，可以以無代碼的開放方式敏捷化的開發AR應用，極大降低客戶應用AR的技術門檻；第三，可以集成企業系統數據和產品/設備實時狀態數據，讓用戶在一個APP里獲得更多的數據洞察。”

結論

隨著我們的技能型工人步入老齡化并開始退休，他們寶貴的知識可能會流失。AR技術可以優化向下一代傳授知識的效果——這一點適用于很多行業，尤其是制造業和現場服務業。通過收集熟練工所掌握的信息，你可以展開更為強大的工作指導。這些知識可以應用于設備的復雜維修，然后將其融入集中化的培訓模式，產品的銷售與展示，工廠設備的維護指導與作業指導等，使年輕一代有效學習這些技能。