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AR及我们的工作方式:新常态

作者:Michael Porter、James Heppelmann 2020-12-04 11:30:00 0

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2020 年的新冠病毒危机可能正在改变我们的工作方式,而且这种改变可能是永远的。旅行禁令、封城和保持社交距离政策扰乱了全球的商业活动,迫使公司寻找新的工作方式。劳动力分散化、移动化和更为敏捷的趋势已经显而易见,而对于能在虚拟世界中大展拳脚的工作者,这场危机显著地加速了这种转变。不过,这场危机带来的更重要的消息是,在现实世界中工作的大量一线劳动者首次以有意义的方式参与了数字化转型。

诸如管理、财务、市场营销、调度或产品开发等岗位的知识工作者,正在传递着容易捕获到数字文件和数据库中的信息。他们很容易通过电子邮件交流工作。只需几次单击,即可举行虚拟会议来与世界各地的同行协作。在数字化工作中,工作者身在何处无关紧要。因此,当全球的知识工作者几乎毫无征兆地被迫大规模在家工作时,事实证明结果比我们想象的要好。人们不仅可以继续高效工作,而且通勤和商务旅行的减少也节省了更多的时间和成本。

这些令人信服的结果清楚地表明,即使危机过去了,在家工作的趋势也不可能消失。对于知识工作者,这种工作方式由于其内在优势,无疑将成为“新常态”的一部分。但是一线工作  者呢?

一线工作的区别

并非所有的工作者都能整天使用桌上的计算机,利用 IT 工具在虚拟世界中工作。全球约75% 的劳动者是一线工作者,他们的工作是在办公室外的现实世界中完成的,而且涉及体力劳动。

尽管知识工作者可以轻松地转变为在家工作,但更庞大的一线工作者群体无法在家工作。在零售和酒店业等领域,许多企业都已因(有时是强制性的)停业而休假。但是,工厂、农场、维修店、配送中心和其他类型的实体工作场所的工作被视为经济发展必不可少的要素。Brookings Institution 估计,仅在美国,就有 4900 至 6200 万一线工作者被要求继续上班。

一线工作者也需要知识才能完成其工作。但知识的获得并非采用电子文件和视频通话形式,而采用传统上的纸质文档、培训课程、现场指导和当面答疑等形式。哪怕是在最有利的情况下,所有这些形式也无法很好地发挥作用。在许多人居家工作、实施旅行禁令和保持社交距离的时代,这些工作受到了严重损害。除了潜在的健康风险,冠状病毒还加剧了许多公司原本就很严重的问题,那就是训练有素的一线工作者日益短缺。

将数字技术带到一线

像Microsoft Office 这样的办公室生产力工具可以帮助知识工作者捕获和共享信息,当知识工作者使用计算机交换信息时,诸如 Zoom 或 WebEx 之类的视频会议工具则对协作非常有用。但是,您如何促进专业知识工作者(如制造工程师)与一线工作者(如工厂的装配工  人)进行协作?传统上这需要工程师前往工厂,但这种方法突然之间行不通了。此外,如果有两位一线工作者,其中的资深技术人员需要向新雇佣的技术人员解释实验室流程,如何促进它们进行协作?   在过去,这涉及到指导或“工作观摩”,但保持社交距离使这种方式变得很困难。

要推动与一线工作者的协作和知识转移,答案就是增强现实 (AR),增强现实是一种数字化通信技术,可以支持并显著提高整个经济中实际工作的效率。我们之前在《哈佛商业评论》文章管理者增强现实指南中,讨论了增强现实技术的概念和影响。用最简单的话讲,AR 允许在现实世界的情境中传输和显示相关和实际的数字信息。这可以在一系列领域中很好地提高生产力。

AR:聚焦一线工作者

AR 所造就的一线工作者解决方案可以同拯救知识工作者的成熟数字化技术相媲美。AR 技术可以取代 Zoom 视频会议,让远程专家在通话过程中可以在视频中看到物理世界并标注物理对象。无需发布 PDF 文档或 Web 页面,AR 可以将说明性内容直接映射到将要工作的 3D 物理环境中。AR 可以取代计算机屏幕上的 YouTube 操作视频,提供的解决方案通过可穿戴设备捕获一线专家执行任务的每一步,创建交互式的分步指南并将其映射到工作环境中,供其他使用可穿戴设备的工作者遵照执行。

每个 AR 解决方案的关键区别在于,它能够将所需的数字内容和专家指导内容传递到完成一线工作的物理环境中。这大大缩短了妨碍工作者将信息从数字世界转移到物理世界的认知距离,可不断提高工作者的生产力并减少错误。

专家协作和远程支持

AR 是远程专家与需要建议的一线工作者之间强大的实时协作工具。一线工作者可以通过标准手机或平板电脑上的 AR 应用程序,请求其他工作场所、公司办公室甚至是在家中的专家提供帮助。远程专家可以看到现场工作者的物理工作环境,并使用手指或鼠标进行数字化标注;即使工作者移动,这些标注仍会附加在所涉及的物理对象上。

AR 对于一线工作者的意义相当于视频会议对于知识工作者的意义 - 它让人们能以电子方式共享专业知识。视频会议仅采用数字形式且出现在平面屏幕上,与之不同的是,AR 的一端在数字世界,另一端在物理世界 - 有效地充当着二者之间的桥梁。AR 的这种应用类似于体育解说员 John Madden 著名的“粉笔教学”,他通过这种方式在电视屏幕上为观众讲解 NFL 比赛。借助 AR,专家的实时粉笔教学内容将叠加在远程工作环境中。

AR 技术在一线工作者的协作和远程支持方面的使用量飞速增长,使专家能更高效地帮助远程调试问题和解决生产问题。例如,使用 AR 视频通话让 Toyota 节省了时间和资金,帮助专家取消了每月平均 4 次前往生产工厂的差旅,因为他们现在可以远程监督工厂改造任务并监控当地工人的安全。利用 AR 工具,员工和合同工可以随时随地在专家的帮助下应对复杂或陌生的挑战。

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员工培训与学习

AR 还是一项开创性的一线工作者培训技术,推动了下一代教学内容的出现,例如工作培训材料和分步或标准操作程序 (SOP)。AR 可以将预先准备的培训内容直接映射到将要开展工作的3D 物理环境中(避免实时协作和远程支持)。传统的 PDF 或基于 Web 的文档在纸上和通过更为抽象的 2D 形式文字来解释各种程序,与之相比,AR 可以显著改善知识的理解和保留。AR 可以创建一个 3D 网络,通过镜像一个对象或工作区的 3D 体验来传递教学内容,而不是在传统的平面网页上传递。

要访问操作说明,一线工作者可以在智能眼镜、智能手机或平板电脑上启动 Web 浏览器应用程序。基于 AI 的计算机视觉技术使用 AR 设备的摄像机来识别现实世界中的对象或工作区,将相关内容传递给一线工作者并显示在工作者的物理环境中的适当对象或工作区上。AR 设备可以像工作者那样查看现实环境,同时将数字信息投影到该环境上,以指导工作者执行某个任务,例如维修程序。

一个引人注目的例子是,Volvo 实施了 AR 工作说明,显著提高了新制造发动机最终质量检查的效率和准确性。AR 应用程序可以提供视觉指导,告诉质量保证检查员应站在相对于发动机的哪个位置,应首先查看发动机的哪部分,之后查看哪个部分等等。AR 应用程序将显示检查员期望看到的信息,以便将其与实际部件进行比较。对质量控制过程中的每个步骤重复此过程,以捕获任何不合格的记录。此示例也说明了 AR 对生产力有着重要的影响。Volvo QA 检查员的培训时间缩短了 60%,也可以说每位检查员大约节省了三周时间。通过在实际工作环境中用数字信息装饰物理对象和位置,避免了妨碍所有培训的认知距离问题 - 试图理解抽象的 2D 纸张形式的信息并将其转换到现实世界中。AR 正迅速成为一种强大的工具,可以加快一线工作者的学习速度,并显著提高他们的生产力。

捕获和优化人类工作

除了实现跨距离和时间的协作、培训和指导,AR 技术还解决了许多公司在一线工作者方面要面对的另外两个重要问题。首先,如何在退休工人离职时获取他们的深厚专业知识,或者如何充分利用无法旅行的工作者。第二,如何使所有工作者采用与最优秀、最有经验的工作者相同的方式执行给定的流程。随着最佳实践不断发展,AR 可以通过数字方式改进流程,并将改进传达给所有工作者,让整个工作团队步调一致。

因此,AR 价值主张的核心是其捕获、数字化和存储人类专业知识和工作流程的能力,这些能力可在以后用于培训(如上所述)、加以优化,或在所需的时间和位置提供给一线工作环境中的工作者。

AR 可穿戴式耳机不仅是将数字 AR 内容传递到物理工作环境的工具,还是有效捕获和数字化人类工作流程以及专业知识的强大工具。经验丰富的技术人员和工程师可以使用可穿戴设备捕获任务,或在工作的过程中执行 SOP。它已取代 Frederick Taylor 在测量实际工作时使用的秒表。然后,可以通过同一种可穿戴设备将该内容转换为包含操作说明的分步指南,供其他工作者遵照执行。

与 YouTube 操作视频相比,使用 AR 来捕获和回放工作流程是巨大的概念性飞跃。数字化已退休专家的知识不仅可以捕获其工作,还可以在培训过程中以数字方式监督和指导新员工。AR 将交互式数字内容直接映射到实际工作环境中时,接收者对专家内容的理解水平会大大提高。

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工作捕获和交换的一个不错例子是 Smiths Medical。为了应对新冠病毒危机,这家医疗设备制造商参与了英国呼吸机挑战赛。Smiths 使用 AR 捕获其用于呼吸机生产的一线制造流程知识和程序,并将这些指导性的分步说明提供给汽车和航空航天制造商 GKN 的生产工人。通过捕获和分发 Smiths 的专业知识,该公司能数字化地指导其他制造同类呼吸机的公司和行业的(没有医疗设备专业知识的)工作者。有许多类似的公司在目前的紧急情况下依靠 AR 并对其效用留下了深刻的印象。

面向一线工作的新兴平台

无论时机是否合适,AR 的这些用途都是主要的生产力驱动因素。根据制造业领导委员会的2020 年未来工厂调查(在 COVID-19 危机爆发前进行的),48%的制造公司已采用或计划在未来两年内采用 AR。在新冠病毒危机期间,成千上万的其他公司利用 AR 作为关键技术,以便不受旅行禁令和保持社交距离的限制而继续运营。捕获并数字化经验丰富的工作者的专业知识,也为优化一线工作者的实际工作过程奠定了基础。案例研究表明,AR 可以将工作者培训时间显著缩短达 50%,将工作者生产力提高 30-50%,并将人为错误减少 60-90%。

新冠病毒危机揭示了随着工作性质的变化,技术如何使分散和流动的知识型劳动力实际提高生产力。AR 提供的一线工作者解决方案可以同拯救知识工作者的成熟数字化技术相媲美。在远程劳动力成为新常态的世界中,AR 技术的时代已经到来。

问:后疫情新常态加速了增强现实等物联网解决方案的商业应用,客户都提出了哪些最常见问题?

James Heppelmann:总体说来,企业应当注意当务之急是数字化转型。许多公司并没有自己的数字设施可以用来解决疫情给他们带来的障碍。这不仅仅包括采用增强现实和物联网等技术,还包括拥抱云端技术和软件即服务部署模式,甚至还包括优先应用对制造业至关重要的长期技术,如产品生命周期管理。

新冠肺炎疫情令制造商面临诸多挑战,许多挑战都或将持续到疫苗分发和接种之后。最常见的挑战是:新的员工安全措施、社交距离准则、工厂或生产线关闭、生产和供应链中断以及检修或维护中断。

增强现实和物联网解决方案正帮助我们解决这些挑战。在疫情到来前就通过物联网远程监控资产的一些公司,如今看到了远程监控的优势所在。面对当前局势,员工在家就能完成远程监控设备,安全高效。许多在疫情之前尚未实施远程监控的公司则展现出了对此解决方案的浓厚兴趣,他们认为这次疫情结束后,远程监控将成为“下一个常态”的要素。

就现场产品服务或维护而言,旅行限制导致许多公司无法派遣维护人员到现场,在许多情况下,还包括无法派遣以前经常被派去解决特定挑战的最资深技术员。如今,人们更加强调充分利用最接近问题现场的技术员,即使他们经验不足。这类场景下,基于增强现实提供远程指导的解决方案就非常重要。经验较少的技术员可与经验丰富的技术员进行视频通话,并利用增强现实对现实世界进行标注。如果需要,资深技术员可借助增强现实轻松指导现场技术员完成相应维护程序步骤,所有这些都在安全距离内进行,同时解决了现场问题。

在疫情发生的最初几个月里,PTC推出的远程支持增强现实解决方案VuforiaChalk得到了大量应用。此后,PTC决定免费提供软件,有超过17000名用户开始使用这个软件。这向我们发出了一个明显的信号,增强现实将会成为帮助各大公司应对疫情非常有价值的工具。

各大公司尤其是制造商,还面临着员工培训一大挑战。无论是教导新员工学习公司行之有效的传统流程,还是为应对疫情局势教导老员工学习制造新产品的全新流程。在这种情况下,增强现实解决方案的价值再次凸显。增强现实是记录、编辑和回放工作程序的高效工具,它节约了培训时间,缩短了完成工序的时间,更好地保证遵循标准。想想看今年三月的英国呼吸机行动联盟项目。当时史密斯集团和攀龙等呼吸机制造商需要向福特、劳斯莱斯和空客等汽车和航空航天公司传授工艺知识,提高呼吸机产量,增强现实在这一过程中不可或缺。这些公司以前从未生产过呼吸机,增强现实技术此时就显得非常重要,它可以帮助工人了解相关生产步骤。

最重要的是,增强现实和物联网对一线员工尤其有效。纵观全球总劳动力,25%为主要在电脑面前工作的知识工作者,他们可以利用Zoom和MicrosoftTeams等数字工具和协作技术。但对于占全球劳动力另外75%的一线员工,却并没有现成工具可用。对一线员工来说,增强现实就像Zoom一样至关重要。增强现实基于现实世界环境向员工展示重要数字信息,允许他们几乎可以在任何地方协作完成任务。这是一个重要契机,我们可以借此做出更多努力,帮助一线员工利用数字工具更好地完成工作,这正是PTC真正关注的问题。

问:如何引导客户去解决这些问题?又如何确保增强现实解决方案能够充分解决客户的业务挑战?

答:PTC是工业和企业增强现实领域的市场领导者,业务始终能够保持同比增长80%,主要有以下两个原因:一、我们的技术处于市场领先地位,二、我们采取以价值为中心的方法。不仅提供最好的增强现实技术和最完整的增强现实产品套件,还保证该技术能与更广泛的产品组合(包括CAD、PLM和工业物联网)无缝对接。此外与客户接洽时,我们将该技术的优势与市场上可证明、经验证的商业价值相联系,让客户对优劣势一目了然。

我们并不鼓励客户为了技术而技术,采用增强现实。我们与客户一起了解用例、业务目标以及他们想要解决的挑战,保证将恰当的增强现实技术应用到恰当的用例中。在关于技术员远程合作、实时分享专业知识的示例中,借助增强现实技术提供远程服务支持是最好答案。我们从一开始就会与客户一起了解他们所面临的挑战,比如提高首次修复率、减少出车维修次数、提高客户满意度、加速新员工的入职等,然后根据我们与成千上万客户的合作经验,为他们推荐最适合的解决方案,比如本次案例推荐采用VuforiaChalk,并帮助他们实施方案。

同样英国呼吸机行动联盟项目也提出了不同挑战,即需要应用另外一种增强现实技术:工艺知识捕捉和传送。这与远程支持示例截然不同。Vuforia Chalk并不适合呼吸机项目,因为这个方案擅长的是临时实时远程协助。VuforiaExpert Capture解决方案可以帮助企业从经验丰富的呼吸机团队那里获得隐性领域知识,并将这些知识推广给有需求的组织。

问:在专注于增强现实这类能够轻松实现的目标,如制造培训和一线员工培训的同时,PTC未来还会寻求哪些潜在机会?

答:在解决诸多不同种类的增强现实用例的同时,我们也在努力开拓“空间计算”的新模式。空间计算的概念见证了PTC以全新方式实现融合物质世界和数字世界这一愿景。我们可以结合3D、增强现实、物联网、分析论、人工智能和其它先进技术,将数字力量运用到物质世界的四个既定实体:人、产品、场所和流程。

通过计算机辅助设计软件、物联网数据和增强现实,可以实现产品的数字孪生。我们也探讨过人们如何利用数字信息来完成重要工作流程的示例。利用数字信息增强人们的能力,可以让他们比以往任何时候都更高效。

如果扩大这个范围,可以创建整个工业工作场所的数字孪生以及场所中的所有工作,将会怎么样?将这些东西数字化和虚拟化正是空间计算的意义所在。在相关视频中,你可以看到,我们已经开始对场所和流程部分运用这类技术。在其中一个视频中,我们的工程师Anna正在通过空间计算为机械臂的运动路径编程。Anna正在创建她和机器人之间的共识。Anna可以利用增强现实看到并修改运动路径,如此一来,就声音和视觉而言,数字化定义变得可见。得益于物联网,机器人可以比特和字节的形式获得相同信息。当Anna准备好后,她会创建一个启动按钮,并将启动事件关联到运动路径上的第一个点。当她点击“启动”按钮时,机器人就会按照他们之间的共识,在空间中移动,这表明机器人理解了Anna的意图。这是人与产品在空间计算下合作执行一个流程的绝佳示例。

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本文作者 Michael Porter、James Heppelmann

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