*本文授权转载自公众号“微软HoloLens”
工业4.0是近几年非常火爆的话题之一,今天我们的大咖将从这个角度,为大家介绍HoloLens以及混合现实技术在工业制造业应用的注意事项。

认识工业4.0
随着工业4.0的话题热度逐渐升温,这个概念正在被加入越来越多的细节,甚至有人把它扩展到了人力资源和终端客户的价值生命周期管理。在过去两年里我们通过数据和混合现实的结合,帮助制造业客户做了很多与工业4.0和智能制造相关的工作,这些工作也帮助我们成为了微软在中国首批MRPP混合现实合作伙伴之一。
总结起来,智能制造的未来有四个特征值得我们从混合现实领域进一步关注:
大连接:互联网络化
5G等大连接技术将解决大量传感器的数据传输问题,比现有技术扩容至少一百倍,速度更稳定,这也让突破有线连接的智能制造成为可能。
大数据:数据决策化
业务决策将更倾向于直接使用数据来计算分析得到,减少对业务人员主观经验判断的依赖。
大集成:高度集成化
制造业企业数据将减少离散,形成一个个区域数据中心。
大智能:辅助操作化
前端业务人员将得到数据、连接和智能决策的加持,降低培训成本,减少操作失误。
我们可以发现其中的趋势:更深度的自动化,加上基于数据、人工智能所辅助的人为决策与执行,提高生产效率,降低成本。过去,这个领域里面的主要玩家都是一些国外典型的传统工业巨头,但在工业4.0的未来发展方向上,“人”重新成为核心,混合现实技术将在人与机器最终交互的层面发挥重要作用,让微软HoloLens这一类具有前瞻性、教具级的技术在进入传统工业制造业领域时有了用武之地。
让混合现实帮助数据连接知识与技术
麦肯锡今年上半年有个报告,讨论多少中国企业现在可以利用工业4.0来进行产业提升,得出的结论是:比较有限。大部分中国制造行业的企业仍处在不足3.0的阶段,所以国外巨头的经验不能全盘照搬。同时,我们在调研了多家企业后总结了以下需要注意的问题:
第一是连接数据与操作
我们要问的是数据在哪里?是否持续更新?连接技术是否能够持续、稳定的传递真实信息?工业互联网到5G大连接的跨越,将会带来非常多的机会,开启完全不同的应用。此外,业务人员是否能持续使用这个应用,提高管理能力?能否把应用转换为业务流程?而流程中是否可以解放双手,提高生产效率?现有很多业务,其实仅这一点就能节省很多时间。
第二是连接知识与流程
比如说将知识管理和工单协同结合起来,结合多种数据来源,对其进行集成与分析,预测关键业务问题;多设备协同,如何打通设备平台差异,让业务人员有统一的用户体验,快速上手。
最后是连接知识与专家
这样能够大幅降低培训内容成本;在关键问题出现时可以快速得到远程专家协助,5G技术能够大幅提升这类应用的传输能力;也能够使用机器学习等技术,对问题进行快速识别,随着VPU/NPU/TPU这类专业的AI芯片越来越多的植入到终端设备中,移动设备使用相应计算的功耗和响应速度将达到人类可以接受的程度,未来这部分计算将成为大部分企业应用的标配。
混合现实在工业领域应用的常见误区
那么常见的混合现实应用“拍脑袋”误区是什么?
误区一
买了设备就能解决现有问题
在我们遇到的客户中,很多人初次接触时都会认为只需部署HoloLens(或其他头显)及独立App就能解决各类企业现存问题,原有IT系统不经改造即可实现与混合现实设备的对接。
实际上,HoloLens等终端型产品,必须有与之相对应的系统和数据配合,实施时必须理解企业现有工作流程并与之整合,就像单纯用手机不联网基本只能听歌打单机游戏一样,单纯使用一个智能MR设备对于企业应用来说作用比较有限。如何保障其通信效率?如何连接物联网与IoT?如何对接企业ERP和MES?如何连接知识库?这些问题都需要解决,如果有成熟中间件产品就可以有效减少这些对接以及改造的成本和时间,没有的话,则需要花费时间对系统深度调研、规划,才能达到可靠的实施效果。
误区二
混合现实设备如不匹配现有单点需求,则不必要探讨方案的可行性
随身设备究竟会如何提升人的工作效率,短时间内还是需要逐渐摸索优化的。对于不同类型的企业应用,HoloLens等混合现实设备提供了随身传感器、空间信息和手势、语音交互,以及3D图像展示和定位能力。在接下来的几年里,你也许会看到这类设备可以具备更大的视场角、更优的定位精准度,增加深度学习能力,延长电池使用时间或采用分体式设计,使其符合企业工作需求。当前市场上的设备作为一种相对完善的教具可辅助企业构思未来发展,一定期间内甚至也可由下位设备(如PDA)暂代。在某些由于安全生产要求不能携带手持设备的领域,AR/MR眼镜已经进入了实际部署环节。
误区三
HoloLens等AR/MR设备软硬件ROI低,投入相应资源开发不现实
项目ROI(投资回报率)需长期测算,Governance(治理)至关重要。我们和为车企建厂的专家一起做过测算,给工位节省数秒操作时间,每年每工位就能节省提高十几万元成本,而最终车企收益可达数千万元。所以关键问题在于实际生产操作中的使用率,逐渐提高,最后在各岗位上这个ROI是可以算出来的,并不需要拍脑袋,投入是否合理一目了然。
通过编辑器降低混合现实的内容成本
编辑器的入门门槛并不高,但是需要注意的地方很多。很多VR、AR游戏公司都会去做编辑器,但应用在HoloLens还是有不少区别。我们的编辑器叫做DataMeshDirector,它的特点是有一套自己的空间锚,能够很方便地为不同物体配置它的空间初始位置,辅助以针对特定行业特定角色的套路和模板,同时兼容WindowsMixed Reality并与ARKit、ARCore、Vuforia等AR SDK跨平台兼容,目的是打造一套普通人也能用的快速3DPPT。
当然,各家的编辑器最后都会找到它的垂直领域,分化会越来越明显,而对于一般性企业,纯粹的通用型编辑器未来生存也许会比较艰难,就像ARSDK这样,大厂都会去做,而且很可能比你做的好。
利用编辑器快速制作生成的MR内容
让远程专家落地,而不是停留在演示
大家可能看过蒂森克虏伯和微软合作的相关视频,其实远程专家是制造业、电力行业很普遍的一个需求,但真正要做好并不容易,主要原因是协作的难度与部署成本。在HoloLens上调用摄像头,将数据传输到远端,听起来不难,实际网络环境中大部分开发者却不太容易实现,网络穿透、码率优化、高并发、会议的稳定、加入与离开等,作为独立开发者一般比较难自己解决。
我们目前正在开发的中间件模块目标就是解决开发者和集成商的这个痛点。目前是基于WebRTC的基本协议辅助以我们的协同、调度和会议模块,在远程视频的同时加入跨平台标记标注的协作功能,基本可以达到案例视频中的标准。同时,我们已经在试验利用VPU增强HoloLens对物体的快速认知能力,相信很快也能够和大家见面,届时你可能可以提前体验到最新的HoloLens应用场景。
通过HoloLens摄像头将场景实时传输给远程专家
写在最后
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