现实检验：AR、VR变革包装制造商的培训方式

戴上带有护目镜的头显进入虚拟世界，并非只是小孩子的游戏。成年人同样利用技术来获得改变现实的体验，这种做法正逐渐成为企业培训员工的一种手段——包括包装制造企业的员工。

近年来，品牌及其包装供应商已尝试将 面向消费者的增强现实体验 融入包装中，例如通过二维码，以增强互动和营销机会。但将同样的概念应用于企业内部用途，才刚刚开始受到关注。

高德纳公司总监分析师Tuong Nguyen表示：“我认为没有人”清楚目前有多少包装公司使用增强现实和虚拟现实，因为这种使用“规模仍然相对较小。它相对较新”，而且关于这一主题的可靠数据很少。

他说，增强现实和虚拟现实目前对一线工人（如制造业等重工业领域的工人）益处最大，但对管理层则不然。Nguyen估计，在考虑所有可能通过增强现实或虚拟现实接受培训的一线员工时，目前可能只有5%到10%的人在使用这些方法。 

“这个数字非常小，但前景可观，而且增长迅速，”他说。但他也提出了一个告诫：“从较小的基数快速增长，并不一定意味着明年就会变得非常庞大。”

Smurfit Westrock 是该行业的早期采用者之一，早在2019年就已涉足这一领域。Georgia-Pacific 使用该技术约两年，Sonoco 约一年半，德国模塑纤维公司 Papacks 则使用了一年。在 Greif，将增强现实和虚拟现实选项纳入培训课程的想法尚属新颖，该公司刚刚在9月完成了首轮技术用例测试。

“它可能会彻底改变我们的运营方式，”Greif 可持续创新总监 Geoff Westphal 表示。该公司仍在梳理其用例以及选择何种硬件，之后才会在全球业务中推出相关举措。

新冠疫情和社交距离措施促使更多公司采用这些数字技术进行虚拟培训，以提升安全性。但市场的增长仍需时日。 

“在重工业领域，我们距离看到早期多数采用（即16%的采用率）还有很长的路要走——更不用说包装行业了，”Nguyen 说道，他引用了 Gartner 技术扩散曲线中的 《新兴技术影响雷达报告》。“这是一场马拉松，而不是短跑。”

虽然目前缺乏汇总的技术采用统计数据，但2022年的 调查数据 来自全国制造商协会的（代表）描述了制造商对其数字化转型的意图。它涵盖了一个“新话题”，即制造业元宇宙或虚拟世界，38%的受访者表示他们仍在努力理解这一概念，20%的人表示他们没有计划采用元宇宙方法。轶事证据表明，这项技术正慢慢渗透到 制造业应用的使用中 ，从汽车制造到维护再到员工入职培训。

早期采用者一致认为，尽管主流采用还需要时间，但这些体验代表了包装公司以及更广泛的制造业领域培训的未来。

“这将在未来几年——五六年内——脱颖而出，”Papacks的创始人兼首席执行官Tahsin Dag表示。

使用设备

首先，重要的是将AR和VR视为“一种体验或界面。就其本身而言，它不是一种技术，”Nguyen说。“相反，它们是一系列技术的集合，当你以某种方式组装它们时，就会得到这种类型的界面。把AR和VR看作是人们与周围世界互动的方式。”

由于硬件入门门槛较低且更易于使用，企业常常将AR作为踏入XR领域的第一步。 

“增强现实确实发展得非常迅速，”Greif公司的Westphal表示。“在VR方面，过去一年我们一直在开发不同的模块进行测试；那仍处于早期测试阶段。开发这些模块需要投入更多的工作。”

市面上有多种扩展现实（XR）硬件可供选择，但其中一些比其他的更适合工业应用。例如，某些设备已经可以固定在安全帽上，而其他设备则可以佩戴在个人防护装备之上。

包括Apple、HTC、Meta和Microsoft在内的供应商分别推出了Vision Pro、Vive、Quest和HoloLens等VR设备。Microsoft特别将HoloLens定位为“面向商业”用途，以促进“精准、高效的免提工作”。在众多提供AR头显的厂商中，Magic Leap和Vuzix是一些受欢迎的供应商。 

VR系统让用户沉浸于程序中，他们往往只与眼前的数字世界互动，而支持AR的工具通常将用户连接到更广泛的系统，涉及与至少一位位于不同地点的人进行互动。 

例如，Greif的技术测试人员在伊利诺伊州阿尔西普的一处设施展示了他们的AR模型，该地点是9月份进行试验的两个地点之一。一位培训师将投影屏幕连接到笔记本电脑上，在为每个互动体验选定程序文件后运行AR软件。 

另一地点的一名受训人员佩戴AR头显，将设备远程连接到该系统，并通过头显遵循培训师的实时指导。该用户执行了一项任务——在此案例中，是使用真实卡尺检查该地点生产的55加仑钢桶盖的质量——而培训师在屏幕上看到了受训人员执行的每一个动作。

"在这次冲刺中，我们试图弄清楚的事情之一，连同不同的用例，[是]连接挑战，"Greif公司可持续创新工程师Jason Bolek表示，他在伊利诺伊州共同主导了测试。

硬件通常依靠可充电电池运行，并且必须支持远程通信，例如通过Wi-Fi或蓝牙。在某些情况下可以使用有线头显，但存在危险，因为线缆会给工业环境带来缠绕和绊倒隐患。到目前为止，Greif使用移动热点，因为即使在连接不稳定的地方，它也能提供最佳覆盖。 

除了实时体验之外，支持XR设备的会话通常还可以录制下来，用于未来的培训或作为存储机构知识的一种方式。Sonoco的数字分析师Powell Braddock表示，通过移动应用，这些内容“非常容易录制和编辑”。

2020年，克莱姆森大学的一个团队开始构建一个名为Stripe的虚拟现实项目，用于培训人们如何使用一种用于包装的特定窄幅柔版印刷机。用户虚拟操作印刷机并更改设置，然后查看印刷作业的结果。 

但当COVID-19疫情来袭时，共享头戴设备似乎不太现实。因此，该团队调整了项目，使其兼容网页浏览器，以便用户可以像玩3D电脑游戏一样与该程序交互。基于浏览器的版本运行在“相当轻量级的软件”上，因此即使是在标准笔记本电脑上也可以广泛部署。

克莱姆森大学图形传播系的临床助理教授兼实习协调员Bobby Congdon表示：“你可以加载这些不同的场景，自定义印刷机上的不同设置，仍然可以在3D环境中移动——只是用鼠标和键盘，而不是虚拟头戴设备。”

克莱姆森大学是在行业赞助商的支持下开发该项目的，其中一些赞助商要求在自己的公司使用它进行培训。Congdon表示，克莱姆森大学还决定“免费向任何其他教育机构分发——大学、社区学院、高中——任何对此感兴趣或运营印刷项目的机构都可以访问它。”

无论程序在何种设备上运行，该界面都允许对打印机设置进行数字调整，例如针对不同基材、色彩对齐和油墨覆盖水平的调整。该系统还可以编程设定，向受训者展示常见的设备故障，让他们必须设法解决。它提供音频和视觉反馈，尤其是当用户进行潜在不安全操作时，比如将虚拟手伸入辊筒的夹点区域。

在嘈杂的工业环境中，通过头戴设备听到音频提示或其他程序参与者的声音，对XR技术来说是一大挑战。但消息人士称，硬件调整可以克服这一问题。

"我们真的集思广益，为此想出了很多解决方案，因为工作必须完成——即使周围噪音高达110分贝，"Smurfit Westrock的技术研究员Scott Burkey表示。语言障碍是另一个音频挑战，但"我们也使用自然语言处理，因此可以弥合其中一些差距。"

重要的是，设备在暴露于严苛的制造环境中时必须表现出耐用性。

"我真的很想看看它在制造环境中的表现如何，"Greif的Bolek说。"它如何应对高温？如何应对冲击？因为迟早它会被摔落。"

更安全、更可持续的现实

XR提供了一种实践培训方式，有助于 许多员工更好地记住信息 ，相比仅仅坐在培训室里听或看讲师授课。消息人士称，这带来了巨大的投资回报。

“它更容易引起我们这些视觉型学习者的共鸣，”Smurfit Westrock的Burkey表示。“而空间计算以及AR和VR等沉浸式技术绝对能引起年轻工人的共鸣，他们一生都在以数字方式获取知识和参考资料。”

话虽如此，“让我感到惊喜的是，许多资深工人也在接受这项技术，”他补充道。

但正如许多新技术或新流程一样，并非每个人都同样乐于接受变化。Dag解释说，Papacks的员工要么“对此感到害怕，要么非常热情。”

Sonoco也报告了不同的反应。“我认为我们使用得越多，看到的好处越多，它就越会被广泛接受，”Sonoco的运营经理Tom Peacock表示。

AR和VR技术在设备操作和维护培训中提升员工安全方面展现出巨大潜力——尤其是对那些几乎没有制造业经验的员工而言。  

“他们可以在不实际靠近机器的情况下，体验一些场景和因果效应之类的内容，”康登说。 

佐治亚-太平洋公司在帖子中解释说， 这些XR体验旨在 在必要时“让员工产生不安感”，同时不会让他们面临真正的危险。用户可以观察潜在危险的设备故障并进行故障排除，同时保持完全安全。据G-P称，这有助于“培养员工对重要安全步骤的肌肉记忆，否则他们可能只能通过阅读了解，或等到上岗后才能实际操作。”

上锁挂牌模块的培训是XR的常见应用场景。消息人士称，将这些工具融入维护检查可加快流程并减少停机时间。 

伯基表示，除了辅助传统培训外，叠加在物理世界上的AR图像还可作为日常生产设备维护或在不同产品批次之间校准机械时的参考资料。

“没有人能记住我们生产的成千上万种产品所有调机设置的参数，”他说。“[增强现实]具有便携性，它能以易于理解的方式，在你需要的地方提供你需要的信息。”

XR被证明是一种资源节约工具，包括时间和材料方面的节约。布拉多克表示，节省时间是评估Sonoco技术投资回报率的关键指标。她说，借助AR，一个人可以同时培训分散在不同地点的多名员工，并录制培训过程以备将来使用，这也消除了手写操作流程的需要。

XR工具是一项一次性投资，可以减少或消除员工长期出差的需求。从长远来看，这既能降低公司成本，也能减少排放。

“增强现实正是我们所需要的，这样我们的技术支持人员基本上可以在德国工作，而[我们]不必频繁派人出差，”Papacks公司的达格表示，这既能减少开支，又能提高可持续性。这种远程能力在Papacks推进其新项目Renw时非常实用，该项目是其 与element6 Dynamics在美国成立的合资企业，”他说。

同时供应设备的包装制造商发现，增强现实技术对另一种略有不同的培训类型非常有益：指导客户正确使用和维护机器。

Sonoco的三片式金属罐制造部门已利用其基于AR的远程协助项目，用于从“重新编程机器到排除机器机械问题再到排除机器电气问题”等多种用途，Peacock表示。“我们有非当班人员能够通过头戴设备呼叫进来并帮助[客户]解决问题。”

Gartner的Nguyen表示，经历显著客户流失或季节性人员流动的企业也能从使用XR进行培训中受益。但如果错误的员工使用XR，投资回报率会急剧下降。Nguyen指出，公司应针对那些工作需要操作或维护重型机械的员工，因为其收益“对一线工人来说要高得多，而对知识和信息工作者来说则低得多——低到不合理的地步。”

有些好处不那么容易量化，因为它们影响的是公司文化、员工满意度和留任率。但消息人士表示，这项技术仍然会产生影响。

员工知识留存、培训乐趣以及Smurfit Westrock“成为首选雇主”都很重要，但难以量化，Burkey表示。但“我们发现，这项提供给新员工的技术确实让我们脱颖而出。”

前瞻视角

总体而言，企业报告称系统成本并未成为采用的障碍。这也为较小的包装制造商进入XR领域打开了大门。采用者详细说明了计划，一旦更多员工学会使用系统并实现更多应用场景，将扩大规模。

在完成初步应用场景测试后，Greif正在确定如何更快推进其XR计划。 

“在我们测试所有这些并处理那些细节以确保一切正常的同时，我们必须开始规划下一批试点项目在全球范围内的样子，”Westphal表示。“我有信心，当我们计算真实数据时，将会获得惊人的回报。我们从其他走得更远的公司身上已经看到了这一点。”

其他包装公司，如Tetra Pak，报告称正在研究是否以及如何将AR和VR纳入应用，但尚未启动任何正式计划。“我认为这在不久的将来会实现，既用于培训也用于远程支持，”Tetra Pak美洲客户服务运营副总裁Fabio Raffone表示。

即使是那些已将XR用于员工培训的包装公司，其项目范围也有限。但各公司预计在未来数月和数年内将迅速扩大规模。 

例如，Sonoco金属包装在美国的两个工厂使用了这些设备，而目前威斯康星州工厂只有大约三人能够使用这些设备。但该公司计划持续扩展。 

布拉多克表示：“Sonoco 真正致力于创新，让员工的工作更轻松、更易于掌握。IT部门和智能制造团队在这项技术上投入了大量资源……我认为我们正在看到这笔投资带来的回报。”

克莱姆森持续开发其 VR 平台并增加功能。目前讨论的一个方向是创建模块，模拟卷材在印刷过程中断裂的场景，让用户必须通过解决问题来重新穿料并重启机器。负责 Stripe 项目的团队规模不大，康登表示他们正在寻找新的赞助商，以“推动项目跨越终点线，让我们拥有能够在行业中更广泛部署的成果。”

尽管企业在将增强现实和虚拟现实体验融入培训时可能希望快速推进，但消息人士建议采取审慎的应对方式以降低财务风险。伯基表示，一次性购买数百台设备来快速扩张是有风险的，“因为扩展现实领域变化太快”，而且供应商经常倒闭或被收购。“我采用小批量部署的方式……不会一次性购买300台可能下个月就变砖的设备。”

尽管他建议谨慎推进，但 Gartner 的阮先生强调了将扩展现实融入企业培训及其他流程的价值。

“我只想强调一点，这就是互动与体验的未来，”Nguyen 说道。“这是下一个时代。”

视觉编辑 Shaun Lucas 对本文亦有贡献。