從2013年德國提出工業(yè)4.0開始，全球工業(yè)發(fā)展進(jìn)入了利用信息化技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革的時代。就國內(nèi)而言，智能化就是制造業(yè)在工業(yè)4.0時代的基本轉(zhuǎn)型方向之一。
工業(yè)和信息化部部長肖亞慶稱，2019年中國制造業(yè)增加值占全球比重達(dá)28.1%，連續(xù)10年保持世界第一制造業(yè)大國地位。截至2020年6月，中國制造業(yè)重點領(lǐng)域企業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化率和數(shù)字化研發(fā)設(shè)計工具普及率分別達(dá)到51.1%和71.5%。
隨著智能科技設(shè)備強(qiáng)勢加入制造業(yè)，一些一線企業(yè)在使用過程中逐漸發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)制造業(yè)和現(xiàn)代技術(shù)的一些矛盾。
其一，現(xiàn)代制造業(yè)專用機(jī)械功能豐富，但相應(yīng)帶來的問題就是設(shè)備維護(hù)往往需要專業(yè)的對口人才，運(yùn)營成本水漲船高；其二，整個時代的發(fā)展，市場需求由“大而重”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;小而美”，定制化的需求旺盛，不管是制造業(yè)企業(yè)本身還是生產(chǎn)設(shè)備提供商，都轉(zhuǎn)變思路向著“即插即用”式產(chǎn)品發(fā)展，產(chǎn)品種類相應(yīng)增多，定制化的設(shè)備也隨之增多，導(dǎo)致企業(yè)管理設(shè)備、數(shù)據(jù)的難度更高。
直指實際生產(chǎn)的矛盾如何解決，是目前很多制造業(yè)企業(yè)需要面對的問題。
工業(yè)后勤，為何難上加難？
對于始建于1943年的一汽解放汽車有限公司無錫柴油機(jī)廠（以下簡稱“一汽解放錫柴”）來說，70多年的工作流程面對工業(yè)數(shù)字化的時代要求，則更加需要攻堅克難。此時，一汽解放錫柴則更需要深挖自身工業(yè)生產(chǎn)上的痛點，針對痛點，引進(jìn)合適的數(shù)字科技技術(shù)顯得尤為重要。
圖源：常州光圈
作為為一汽解放錫柴提供MR技術(shù)解決方案的常州光圈信息科技有限公司，通過長時間在生產(chǎn)車間、產(chǎn)線的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，后勤是保證高效生產(chǎn)的重要因素，而一汽解放錫柴在后勤設(shè)備維護(hù)維修上正面臨一系列挑戰(zhàn)：
1、維修難
一汽解放錫柴主要生產(chǎn)適用于如解放J6等重型卡車或其他大型客車的發(fā)動機(jī)，普遍的發(fā)動機(jī)生產(chǎn)、裝配都需要上千平米的大型車間，幾十臺大型機(jī)械共同運(yùn)作完成。在這樣承載大機(jī)械的空間中，如果某個設(shè)備出現(xiàn)問題，需要聯(lián)系對口的維修人員，在復(fù)雜的機(jī)械里反復(fù)對照圖紙、排查問題再進(jìn)行維修。
圖源：農(nóng)機(jī)360
而真正執(zhí)行流程時會發(fā)現(xiàn)，一方面，要在故障現(xiàn)場聯(lián)系到維修人員，需要經(jīng)歷較長的溝通周期；另一方面，維修人員需要從其他地方趕來，這一周期也會浪費(fèi)很多時間和精力。進(jìn)而導(dǎo)致一個小問題，需要很長時間才能解決，誤工、溝通…………無形之中增加了企業(yè)的成本。
2、維護(hù)難
除了維修之外，維修維護(hù)人員團(tuán)隊的維護(hù)也存在著問題。
其一，經(jīng)驗要求高。像一汽解放錫柴制造重卡發(fā)動機(jī)所需要的制造機(jī)械，本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要長時間的接觸、了解以及大量的經(jīng)驗累積才能快速精準(zhǔn)的解決問題，這就導(dǎo)致了企業(yè)更愿意用老人，而很難啟用新人的人工分配不均問題。
其二，人員流動大。制造業(yè)企業(yè)工作環(huán)境和節(jié)奏比較艱苦，維修人員需要大量的出差，但對一些年輕人來說，收益不如互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，會產(chǎn)生頻繁的離職再招人現(xiàn)象，導(dǎo)致企業(yè)剛剛培訓(xùn)的人，轉(zhuǎn)眼就回到了人才市場。
由此，企業(yè)的維修維護(hù)團(tuán)隊就面臨著“老人不夠用，新人招不上來”的尷尬處境。
3、可持續(xù)難
數(shù)字化轉(zhuǎn)型另一個特征就是將企業(yè)原本的知識性生產(chǎn)資料、人才庫轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字存檔、內(nèi)部共享。而目前不僅僅是一汽解放錫柴，大部分傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)都仍舊保持著知識、經(jīng)驗、數(shù)據(jù)等生產(chǎn)資料的“人傳人”的分享方式，尚未完整建立起成熟可用的內(nèi)部數(shù)據(jù)庫，導(dǎo)致人才培養(yǎng)、設(shè)備維護(hù)等無法進(jìn)入可持續(xù)循環(huán)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。
通過總結(jié)分析調(diào)研結(jié)果，常州光圈將技術(shù)方案落地點聚焦于一汽解放錫柴的設(shè)備維修維護(hù)上。在VR陀螺的采訪中，常州光圈總經(jīng)理黃敏明說：“我們邏輯就是，現(xiàn)在維修工作繁瑣、人員培訓(xùn)困難、技術(shù)水平有待提升、團(tuán)隊很難維持，此時引入MR技術(shù)，把數(shù)據(jù)和流程的問題解決了，就是一個很好的解決方案。”
MR優(yōu)化作業(yè)流程，修不難，學(xué)也不難
黃敏明所說的解決方案就是常州光圈歷時近一年，為一汽解放錫柴的設(shè)備維修維護(hù)量身定制的“一汽錫柴MR培訓(xùn)及維護(hù)支持軟件系統(tǒng)”，該項目一期目前已經(jīng)在一汽解放錫柴落地實施。
簡單來說，一汽錫柴MR培訓(xùn)及維護(hù)支持軟件系統(tǒng)是通過HoloLens 2將2D/3D影像精準(zhǔn)投射在實際環(huán)境的某個位置上，把以往復(fù)雜的信息轉(zhuǎn)換為視覺表現(xiàn)，同時通過簡化、教授維修操作，降低其上手難度和要求，充分提高了維修效率。
圖源：常州光圈
據(jù)了解，之所以說是為一汽解放錫柴“量身定制”，是因為“一汽錫柴MR培訓(xùn)及維護(hù)支持軟件系統(tǒng)”是完全有針對性的解決目前一汽解放錫柴維修維護(hù)上遇到的實際問題。
首先，常州光圈通過與連接一汽解放錫柴的設(shè)備、工程師到場實地測量等方式，建立了定制的數(shù)據(jù)庫。
“遇到問題時，系統(tǒng)讀取設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)狀態(tài)參數(shù)做出故障判斷或問題狀態(tài)判斷。如果問題比較簡單，就直接調(diào)用知識庫指導(dǎo)解決。目前這種自動化的程度大概是60%-70%，而且仍然在提高。”黃敏明說。
其次，常州光圈利用MR技術(shù)為一汽解放錫柴的維修流程優(yōu)化。作為70多年的老牌工業(yè)企業(yè)，一汽解放錫柴擁有完整、熟練且高效的工作流程，很難徹底改動，改動的成本也很高。而常州光圈則是選擇在原有的維修流程上進(jìn)行優(yōu)化，把負(fù)面影響充分降低。
前文提到，原本的維修流程中，等待經(jīng)驗豐富的維修人員到場的時間成本很高。在常州光圈的方案中，把問題的判定和一部分維修工作交給了AI和戴著HoloLens 2的操作員。設(shè)備遇到問題，由AI介入判定問題，再由操作員選擇是否進(jìn)行微信或呼叫專業(yè)維修人員。
圖源：常州光圈
“比如說，現(xiàn)場遇到A錯誤需要打開某個蓋子解決。通過傳輸回來的數(shù)據(jù)，戴著AR眼鏡的操作員可以看到一個動畫，告訴他應(yīng)該打開某個蓋子，操作員只需要照著做就可以了。”黃敏明描述道。
“但目前還會有一些問題需要人工綜合判斷，這時候可以調(diào)用遠(yuǎn)程支持。通過MR共享畫面，遠(yuǎn)端的工程師、專業(yè)維修人員可以指導(dǎo)操作員操作。當(dāng)然，雖然說這套系統(tǒng)極大程度降低了人力成本，但我們也承認(rèn)有一部分問題必須工程師或者專業(yè)維修人員親自到場，這時候再聯(lián)系就可以了。”
根據(jù)黃敏明的描述，通過MR共享畫面，工程師、專業(yè)維修人員直面現(xiàn)場的時間是原來的1/10甚至1/20，免去了大量等待的時間。
而以上的高效便捷都是建立在第三點：人才培訓(xùn)系統(tǒng)和數(shù)字知識庫上的，也是幫助企業(yè)數(shù)字可持續(xù)的重要關(guān)節(jié)。
黃敏明說：“現(xiàn)在他們的維修數(shù)據(jù)、維修知識庫很多還是口口相傳，或者以視頻的形式存檔，我們要建立知識庫，就是用動畫、建模把它這些知識和流程做出來。”
據(jù)了解，目前項目一期已經(jīng)完成，針對性的知識庫也已經(jīng)建立。黃敏明表示，在未來的二期、三期中，會逐步完善，并構(gòu)建一個編輯平臺，由企業(yè)自行導(dǎo)入、建立知識庫。
通過硬件方面利用HoloLens 2，軟件方面對原有流程的優(yōu)化、建立維修數(shù)據(jù)庫、人才培養(yǎng)平臺等，常州光圈幫助一汽解放錫柴搭建的“一汽錫柴MR培訓(xùn)及維護(hù)支持軟件系統(tǒng)”，可以說是逐步的解決了一汽解放錫柴目前維修上遇到的困境，節(jié)省了大量的人力成本，并幫助其邁向了維修可持續(xù)化發(fā)展。
實踐出真知，時間和人力是MR B端落地的真正壁壘
在實際落地過程中，直面生產(chǎn)車間，與一線人員進(jìn)行溝通，常州光圈有了非常多的體會。
在項目初期，就面臨著選擇什么樣的硬件平臺做研發(fā)，最終常州光圈選擇了HoloLens 2。對于這樣的選擇，黃敏明說：“主要基于三個方面，第一，硬件設(shè)備的基礎(chǔ)性能，我們想要前端人員真正使用它，這一點就很重要。拿FOV舉例，車間很大，如果FOV太小，工作人員要同時看兩臺設(shè)備的數(shù)字信息怎么辦？還有投射精度。我們需要用起來，數(shù)字標(biāo)注到投射到準(zhǔn)確的位置很重要，出現(xiàn)偏差的話我們做的東西就沒意義。”
“第二，交互。HoloLens 2的手勢識別精度和準(zhǔn)確度足夠高，能夠大大減少我們推行這套系統(tǒng)的阻力。”
“第三，軟件。微軟是大企業(yè)，我們使用HoloLens 2硬件的同時也獲得大量的基礎(chǔ)軟件服務(wù)。很多基礎(chǔ)的工作，比如空間定位功能，就不需要我們單獨開發(fā)。包括后期，隨著數(shù)據(jù)量增加，我們也會用到微軟的云渲染服務(wù)。也可以說借用微軟的平臺，我們有了一個比較簡單的技術(shù)壁壘。”
接下來真正推行項目時，常州光圈也遇到了只有在實際執(zhí)行中才會遇到的細(xì)節(jié)問題。比如面向的企業(yè)數(shù)字化程度不高，黃敏明對此深有感觸：“數(shù)字化程度不高，我們正在推行的1.5期里，就有很典型的例子。”
“1.5期我們的應(yīng)用對象是換刀車床，有一個電柜樣的操縱板。圖紙是德國企業(yè)提供的，他們只做了很簡單的標(biāo)注，比如第一排、第二排、第三排分別是A、B、C類，但具體接入什么線路、什么東西，圖紙上沒有。我們接觸到的工程師也不是原廠工程師，如果只看圖紙，在實際維修中提供不了幫助。”
圖源：常州光圈
“他們的解決方法是貼標(biāo)簽，對于工作十幾年、有經(jīng)驗的工程師來說，這當(dāng)然沒問題。如果新來一個工程師，就需要他一次次去反復(fù)看標(biāo)簽，顯然很費(fèi)時費(fèi)力。我們一部分工作就是在圖紙模型的基礎(chǔ)上做調(diào)整。”
“而一期面向的這臺設(shè)備，受限于場地，他們就把原本標(biāo)準(zhǔn)模型的3米長，改成了2.8米長。這種信息，你只是靠看圖紙肯定是不行的。所以要搭建數(shù)字化管理平臺，這個工作很繁瑣，一定需要人到現(xiàn)場去。”
在從想法到實際落地再到一期完成，順利的背后是常州光圈處理了許許多多類似“實際設(shè)備不對版”的問題。黃敏明表示，本月就會開始1.5期項目的持續(xù)推進(jìn)。
“1.5期就指的是我們要把目前這套解決方案，移植適配到另外兩臺設(shè)備上。后面會繼續(xù)跟進(jìn)二期，在工廠內(nèi)部繼續(xù)推廣，讓我們的方案在錫柴內(nèi)部跑起來，需要增加硬件、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)等等。三期目前也是有規(guī)劃的，就是爭取推廣到一汽集團(tuán)。”
關(guān)于為什么要做對工業(yè)企業(yè)的MR項目，黃敏明說：“因為看好未來的市場。就目前的情況來講，需求是明確的，像三一重工、中聯(lián)重科、特斯拉等制造業(yè)企業(yè)存在需求，另外還有一些紡織業(yè)等輕工業(yè)也都表示愿意嘗試。所以需求是存在的，但問題在沒有人實際的跑起來。”
“沒人愿意跑起來去做”也反應(yīng)在項目實際落地的過程中。黃敏明和其團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，由于可用于工業(yè)的AR眼鏡選擇很少，所以各個團(tuán)隊之間真正的技術(shù)壁壘并不明顯。
最明顯的壁壘其實時間和人力，也就是在項目實施中，實際數(shù)據(jù)和圖紙數(shù)據(jù)不匹配，需要常州光圈的工程師長時間駐扎在工廠進(jìn)行調(diào)研、測量才能導(dǎo)入并進(jìn)行數(shù)字化管理。
“我們的工程師近一半的工作時間都在廠子里度過。”黃敏明說。
對于常州光圈來說，將MR技術(shù)真正帶給一線工作人員，所需要付出的是在建模、實地考察你、反復(fù)溝通磨合上的成本，但也帶來了巨大的收獲。黃敏明說：“爭取在明年三季度開始二期，同時我們也會繼續(xù)接觸像三一重工這樣的企業(yè)，把我們的技術(shù)投入到更多一線制造業(yè)的使用中去。”
此外，黃敏明還談到了在與傳統(tǒng)企業(yè)合作時的心得：“第一，推行項目的時候要讓對方有意愿。傳統(tǒng)企業(yè)每一個都有它的運(yùn)轉(zhuǎn)邏輯，你要想撬動它某個點，就得讓他們產(chǎn)生意愿，才能順利高效的溝通；第二，我們自身要有很高的能動性。因為B端有B端的邏輯，產(chǎn)品必須要產(chǎn)生實際價值。再比如一些制造業(yè)企業(yè)愿不愿意用MR，你不去問不去跑，是得不到信息的。有些想法也是，只有實際看了才知道能不能用，有沒有效果。”
