從增強現實(AR),談工業4.0的產品觀

36氪 於 15/08/2016 發表 收藏文章
本文來源於微信公眾號“淘金的一屋天下”(ID:taojin-world),作者陶智,網絡安全領域專家,筆名淘金。擁有十餘年網絡安全、雲計算行業從業經驗,長期從事面向大客户的企業級(B2B)業務、面向中小客户的雲計算SaaS業務,在產品管理、市場營銷、企業運營等方面實戰經驗豐富。

在電視裏曾看過一部講中國製造的紀錄片,片中製造高鐵列車的場景讓我印象深刻。在高鐵總裝車間,每台列車有4萬餘個零部件需要安裝和調試,大部分工作需要人工或半人工方式完成,工人的操作技能對於保證總裝質量至關重要。當時,我就在想,這些工人需要怎麼樣培訓才能達到高標準的工作要求呢,怎麼能減輕這些工人的負擔呢。

無獨有偶,我參加一個增強現實的講座,深圳市增強現實技術有限公司(原青橙視界數字科技有限公司)CEO蘇波先生介紹AR技術在工業領域的實踐經驗,作為中國AR技術在工業領域應用的先行者,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幹什麼。簡單來説,增強現實(Augmented Reality,簡稱AR)技術能夠將計算機生成的圖像疊加到真實世界裏,而虛擬現實(Virtual Reality,簡稱VR)技術則能讓你沉浸於虛擬環境中。目前AR主要聚焦於企業級應用,如生產製造、維修、醫療、軍事等;VR主要聚焦於消費級應用,比如娛樂、遊戲等。

這麼高大上的科技怎麼與工業4.0相結合呢,筆者站在產品角度,拿AR在工業領域的應用為例,從應用場景、目標客户、產品模式維度做了一些思考。

一、應用場景

任何高科技是否受歡迎,不是看它有多酷,而是看它能給客户帶來多少價值。
工業本身是個巨大的行業,而且這個行業其實還屬於傳統行業。中國依靠低廉的勞動成本去實現產業大規模轉移的時代已經一去不復返,勞動成本上升已成為現實。要想產業升級,工業4.0的自動化和信息化是必然趨勢。


很多人認為工業4.0就是機器人工廠,但筆者認為提高效率、整合供應鏈是工業4.0的主要目標,而人是工業4.0中必不可少的組成部分。AR技術能幫助人們解決工作中存在的痛點問題,提高效率,降低成本,將成為工業產業升級的關鍵技術之一。其實很多應用場景已經在科幻電影中都有表現,但現實中AR技術還有待提高與完善,有一些技術難點需要克服,目前來看,這個過程在加速。

目前AR技術側重於精密儀器製造和維修、輔助教學與培訓、醫療研究與解剖訓練、軍事偵察及作戰指揮、搶險救災等領域,舉幾個應用場景讓大家容易理解



1、工業裝配

在船舶、飛機、火車、汽車、機床等大型設備生產現場,有大量具有較高專業技能的工人,他們操作繁雜,步驟多,容易出現遺漏或重複,造成安全隱患,對工人的要求也比較高。

如果工人佩戴AR眼鏡,根據全息畫面的指導,進行標準化的操作,可看到接下來的工作步驟,看到面前設備或物品的信息,看到工作行動路線。不僅避免出錯,還提高效率,也能縮短工人培訓週期。

如果工人遇到問題,佩戴AR眼鏡,與專家遠程連線,專家就能以工人的第一視角觀察情況,進而了解問題所在,指導工人如何處理。不僅問題可即時處理,而且不用專家到現場,節省一大筆路費。

2、工業維修

工業設備種類越來越多、數量越來越大、現場環境越來越複雜,維修、維護已經成為日益嚴峻的難題。維修人員要識別不同品牌/型號/部件,診斷故障,使用合適的工具,更換相應的部件,採取針對性的維修方法,要靠大量經驗積累,效率低,出錯率高,對維修人員的要求也比較高。

如果維修人員佩戴AR眼鏡,掃描機器後就可以得知設備的產品型號、維修記錄等,可以直接下載設備的維修手冊,顯示解決設備故障的具體操作步驟,甚至細到如何拆卸零部件,這樣可以大大減少維修人員培訓費用和培訓週期。

通過AR技術,可以進行遠程協作及工作指導,讓後台專家看到前台維修人員的第一視角畫面,實時提供高效率的工作指示與指導,降低人為錯誤、因為現場人員經驗不足而產生的效率低下、等待專家的時間耗費等情況,同時提高工作安全性。

3、實操培訓

在工業領域,有大量的工人需要操作類培訓,傳統的培訓方式效果有限,企業花費高昂的培訓費用,但培訓一直存在學習者無法做到即學即用、耗費教導人員的時間精力等痛點。

如果工人佩戴AR眼鏡,由系統指導所有的標準步驟,使學習場景與工作場景無限接近直至重疊,並且解放雙手,直接解決“學時不能用,用時不能學”的問題,極大提高培訓的用户體驗。

4、急救輔助

在醫療急救中,有許多疾病常常需要爭分奪秒。如果急救車上的急救人員佩戴AR眼鏡,直播急救場景給到醫院後端的醫生,醫院醫生實時指導急救員急救,並讓手術人員通過直播,提前準備手術方案,這樣將可能讓急救過程爭取到寶貴的時間。

5、醫療教學

從醫學院學生到醫生的培養不僅需要大量的理論基礎,同樣需要實踐積累,但是手術室內可容納的觀摩人數有限,並且太初級的學生進入手術室可能會影響手術操作,因此如果醫生佩戴AR眼鏡,對手術直播,能讓學生了解手術第一現場,同時記錄下內容也可以在術後進行操作分析。

另外手術直播方便多方會診、合作手術。有些複雜手術需要多位專家會診,無論專家身在何方,都能夠了解手術進度和操作詳情,並且與主刀醫生即使溝通、指導操作。

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可見度的環境下,仍然能夠看見周圍的環境,那對潛水員會有不小的幫助。

7、搶險救災

重大事故發生時,專業指揮對現場救援至關重要。但往往事發突然,專家無法在第一時間趕到現場,容易錯過救援的黃金時間。事故現場環境陌生、複雜,無法第一時間了解現場情況,影響救援效率。

如果消防與搶險人員佩戴AR眼鏡,可實時查看建築內部構造圖、周邊電網平面佈置圖及其他影響救援工作信息,可與現場真實環境匹配,精準定位最佳救援路線,選擇最優救援手段,尋找最近消防栓位置,方便隊員間位置確認及交流,極大提高救援效率。

AR技術還可將複雜事故現場情況遠程傳輸給指揮中心,救援專家可根據實際場景,佈局現場工作,並對現場傳回的圖像進行跟蹤,實時下達救援命令。

從上面的應用場景來看,AR技術擁有廣泛的應用基礎。其實已經有很多實際的應用案例,比如:

a、早在20世紀90年代初,美國波音公司就已經將AR技術應用於飛機制造中的電力線纜的連接和接線器的裝配中。

b、2003年,德國成功研製出用於工業設備裝配和維修的Starmate系統和Arvika系統,之後,歐洲航空防務與航天公司(EADS)利用Arvika系統,指導工人輕鬆地完成高密度佈線工作。

c、2016年,微軟與美國宇航局(NASA)合作代號為“Sidekick”的項目,宇航員斯科特·凱利(Scott Kelly)在國際空間站使用HoloLens增強現實設備進行空間站的使用和維修。

二、目標客户

我們已經看到AR技術的應用領域廣泛,企業如何選擇適合自己的方向呢?可以從行業、崗位、場景三個維度進行組合分析,對市場細分,最終聚焦目標客户,找準自己的方向。

1、行業

工業是一個龐大的領域, 根據《中國統計年鑑》,可以分為重工業和輕工業,其中:

a、重工業是為國民經濟各部門提供物質技術基礎的主要生產資料的工業。按其生產性質和產品用途,可以分為三大類:採掘(伐)工業、原材料工業、加工工業;

b、輕工業是主要提供生活消費品和製作手工工具的工業。按其所使用的原料不同,可分為兩大類:以農產品為原料的輕工業、以非農產品為原料的輕工業。

另外,按照中國《國民經濟行業分類》(GB/T4754-2011),工業涉及39個大類行業,可自行查詢。

2、崗位

工業涉及的工種很多,拿船舶製造企業為例,有工人崗位(分為鉚工、電焊工、塗漆工、吊車工、數控切割工、倉庫管理工等),工人管理崗位(有質檢員、工藝員、資料管理員、現場工程師等),公司管理崗位(有人力資源、財務成本、質量保證、生產管理等),技術崗位(有船體設計、輪機設計、電器設計、工裝設計、船體研發、焊接試驗等)。

並不是所有崗位都適合使用AR技術,除管理類崗位之外,對工業領域的一線工種簡單做個分類,可以分為三類:


其中有一類工作有共性的特點:操作規範化,操作繁瑣且流程長,工作效率要求高,工作結果的安全性要求高。這類崗位剛需較明顯,比較適合作為行業破冰的實驗局。

3、場景

場景決定工作的內容,決定AR技術的價值,比如現場裝配、設備維修、工作培訓等,但船舶與飛機的現場組裝場景差別非常大,工作流程與步驟完全不同,有必要分別列舉分析。

綜上所述,從上面三個維度,可以有很多組合,最終根據以下五個要素定義清楚每個細分市場。

a、獨特性——從客户購買行為上和其他細分市場可以區分,也可是防止競爭對手進入細分市場的壁壘

b、可識別——可通過銷售或推廣影響到獨特的用户羣

c、重要的——為該市場增加成本可以獲得足夠高回報

d、可衡量——從銷售量大小和銷售增長率方面可衡量

e、持久性——足夠持久,獨特性的方案可以長期保持潛在的利潤

三、產品模式

根據前面的應用場景、目標客户,企業需要明確自己的定位與產品模式。

1、首先,從需求角度,對AR技術在工業領域的產品需求做了一些簡單梳理,並不全面準確,僅供參考。




如果要做詳細的需求分析,可以使用產品差異化模型($APPEALS)分析需求,就不在這裏詳述。


2、其次,從產品角度,定義滿足客户需求的產品能力或功能,為產品研發提供方向指引。

簡單列舉AR產品在工業領域所需的能力:


3、再次,從產業鏈角度,每個企業要找準自己的定位,什麼都想幹,可能什麼都幹不好。企業定位不僅決定產品定位,也決定業務模式。

簡單梳理AR產業鏈的角色,主要有AR硬件提供商、AR軟件提供商、AR平台集成商、AR行業應用商、AR內容提供商等。產業鏈當中不同的公司扮演的角色以及產業鏈當中具備的價值是不一樣的,這裏面有個找準自己定位的機會。

從目前市場來看,很多公司集中在AR硬件和軟件的研發與生產,利用Unity+vuforia等開發工具,快速進入市場。但在行業應用、內容生產方面,參與者相對較少。這跟工業產業懂AR技術的人比較少有關,但隨着工業企業在生存壓力下不得不考慮產業升級,主動參與到工業4.0建設中,必將改寫AR產業鏈的格局。

四、總結

就像這兩年的“互聯網+”之爭一樣,是“互聯網+產業”還是“產業+互聯網”,哪個是主導。越來越多的證據表明,“產業+互聯網”更容易成功,因為只有產業才最了解自己,產業的人利用互聯網的技術與思維,會破繭重生,獲得快速的成長。

當前的AR技術也是類似的情況,無論是德國的“工業4.0”,還是美國的“工業互聯網”,從智能工廠到智能製造、智能供應鏈,利用AR等新技術助力產業升級,未來必然是工業產業為主導,高科技為輔。

綜上所述,筆者有幾個觀點分享:

1、選擇高價值的細分市場,垂直行業深耕細作;

2、發揮核心競爭力優勢,讓一線用户體驗超預期;

3、建立行業與數據壁壘,自建或聯合生產高質量的內容;

4、組建產業聯盟,術業有專攻,聯合把市場做大;

從工業產業來説,中國工業化發展歷史不長,大部分還沒有自動化和數字化,尚處在工業2.0階段,部分達到3.0水平,產業本身的基礎相對較薄弱。而從AR技術來説,無論是當前VR眼鏡動輒數千美金的高成本,還是VR眼鏡顯示效果難以滿足用户長時間佩戴的要求,但隨着越來越多的虛擬設備供應商進入市場,這一局面正在逐漸改變。

前景很美好,現實很骨感,AR技術在工業領域要規模化應用,還有較長的一段路要走,關鍵在於在合適的時間,做正確的事情。


資料來源:36Kr

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