现实检验：AR、VR 改变包装制造商的培训

支持增强和虚拟现实训练体验的技术正在逐渐进入包括 Greif、Papacks、Smurfit Westrock 和 Sonoco 在内的包装公司。

戴上头显和护目镜进入虚拟世界不仅仅是孩子们的玩具。成年人也会使用技术来改变现实体验，这种做法正在成为企业培训员工的一种手段——包括包装制造公司的员工。

近年来，品牌及其包装供应商尝试将 面向消费者的 AR 体验 融入包装中，例如使用二维码，以增强参与度和营销机会。但将同一概念应用于公司内部用途才刚刚开始受到关注。

Gartner 公司首席分析师 Tuong Nguyen 表示：“我认为没有人”知道目前有多少包装公司使用增强现实和虚拟现实，因为这种技术的使用“仍然相对较少。它相对较新”，而且关于这个话题的可靠数据很少。

“我们还有很长的路要走才能看到早期大多数采用，即重工业领域16%的采用率——更不用说包装了。

阮祥Gartner首席分析师”

他说，AR 和 VR 目前为一线工人带来的好处最多，这些工人是制造业等重工业领域的工人，但不是管理人员。阮估计，考虑到所有可能通过 AR 或 VR 接受培训的一线员工，目前只有 5% 到 10% 的人可能使用这些方法。

他说：“这个数字非常小，但前景光明。而且增长迅速。”但他也提醒说：“从小规模快速增长并不一定意味着明年就会发展壮大。”

Smurfit Westrock 是该行业的早期采用者之一，于 2019 年深入研究了该领域。Georgia-Pacific 已使用该技术约两年，Sonoco 约一年半，德国模塑纤维公司 Papacks 已使用一年。在 Greif，在培训课程中添加增强现实和虚拟现实选项的想法非常新颖，该公司刚刚在 9 月进行了第一轮技术用例测试。

Greif 可持续创新总监 Geoff Westphal 表示：“它可能会彻底改变我们的运营方式。”该公司仍在讨论其用例以及在其全球运营中推出任何计划之前要使用哪种硬件。

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高安全性。但市场的增长需要时间。

“我们还有很长的路要走，才能看到早期的大多数采用，也就是整个重工业 16% 的采用率——更不用说包装业了，”Nguyen 引用 Gartner 在其 新兴技术影响雷达报告 中的技术传播曲线说道。“这是一场马拉松，而不是短跑。”

虽然可用的技术采用统计数据很少，但美国制造商协会 2022 年的 调查数据 描述了制造商进行数字化转型的意图。它涵盖了一个“新主题”，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% 的受访者表示他们没有采用元宇宙方法的计划。有传闻证据表明，从汽车制造到维护再到员工入职，该技术正逐渐 应用于制造业。

早期采用者一致认为，尽管主流采用还有待时日，但这些经验代表了包装公司以及更广泛制造业培训的未来。

Papacks 创始人兼首席执行官 Tahsin Dag 表示：“这款产品在未来几年，甚至是五六年内，都会脱颖而出。”

定义设备

IT 专业人士经常将增强现实、虚拟现实和混合现实的沉浸式体验统称为“扩展现实”或 XR，但每种体验都有不同的属性。

虚拟现实 体验要求用户完全进入 360 度数字世界，通常是通过使用带护目镜的头显来实现。用户通常每只手握一个控制器来模拟虚拟手，执行护目镜中可见的动作，他们还会收到音频提示。

增强现实 体验既植根于用户的现实，也植根于数字世界：用户看到的是叠加的数字信息（有时是全息图）。支持增强现实的技术需要摄像头来捕捉周围的物理世界。体验可以通过带护目镜的头显（与全数字沉浸式 VR 头显不同）或通过智能手机或平板电脑等基本显示设备进行。

混合现实这一术语 与增强现实经常互换使用，但专家指出两者之间存在细微的差异。首先，MR 允许用户与视野中以数字方式呈现的物体或信息进行交互，而不仅仅是看到这些元素。大多数 AR 或 MR 技术还允许用户在运行场景时互相发送短信。

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，它们不是一项技术，”Nguyen 说道。“相反，它们是一系列技术，当你以某种方式组装它们时，它们会为你提供这种界面。将 AR 和 VR 视为人们与周围世界互动的方式。”

由于硬件进入门槛较低且更易于使用，公司经常利用 AR 作为进军 XR 的第一步。

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“增强现实确实发展得很快，”Greif 的 Westphal 说道。“对于虚拟现实部分，我们在过去一年中一直在开发不同的模块进行测试；这仍然只是测试的早期阶段。开发这些模块还有很多工作要做。”

目前有多种扩展现实 (XR) 硬件可供选择，但其中一些更适合工业应用。例如，某些设备已经连接到安全帽上，而其他设备可以放置在个人防护装备上。

包括苹果、HTC、Meta 和微软在内的供应商分别推出了 Vision Pro、Vive、Quest 和 HoloLens 等 VR 设备。微软专门将其 HoloLens 推向“商业用途”，以促进“精确、高效的免提工作”。Magic Leap 和 Vuzix 是众多提供 AR 头显的供应商中一些受欢迎的供应商。

VR 系统让用户沉浸在程序中，在程序中他们往往只与眼前的数字世界进行交互，而支持 AR 的工具 通常将用户连接到更广泛的系统，该系统涉及与不同位置的至少一个人进行交互。

例如，Greif 技术测试人员在伊利诺伊州阿尔西普的一家工厂展示了他们的 AR 模型，这是 9 月份进行试验的两个地点之一。在为每个互动体验选择了程序文件后，一位将投影屏幕连接到笔记本电脑的培训师运行了 AR 软件。

身处另一地点的学员佩戴 AR 头戴设备，远程将设备连接到该系统，并通过头戴设备遵循培训师的实时指示。用户执行一项任务——在本例中，使用真正的卡尺检查该地点生产的 55 加仑钢桶盖的质量——培训师可以在屏幕上看到学员执行的每一个动作。

格雷夫可持续创新工程师、伊利诺伊州测试负责人之一杰森·博莱克 (Jason Bolek) 表示：“除了不同的用例之外，我们在这次冲刺中试图解决的问题之一就是连接性挑战。”

硬件通常使用可充电电池供电，并且必须启用远程通信，例如通过 Wi-Fi 或蓝牙。在某些情况下可以使用有线头显，但它们很危险，因为电线会给工业环境带来缠结和绊倒的危险。到目前为止，Greif 使用移动热点，因为它即使在连接不稳定的地方也能提供最佳覆盖范围。

除了实时体验外，XR 设备上的会话通常可以录制下来，用于将来的培训或作为存储机构知识的一种方式。Sonoco 数字分析师 Powell Braddock 表示，通过移动应用“非常容易录制和编辑”内容。

2020 年，克莱姆森大学的一个团队开始开发虚拟现实程序 Stripe，以培训人们如何使用用于包装的特定窄带柔版印刷机。用户可以虚拟运行印刷机并更改设置，然后他们会看到印刷作业的结果。

但当新冠疫情爆发时，使用共享头显似乎不太实用。因此，该团队调整了该项目以兼容网络浏览器，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“在相当轻量级的软件上运行”，因此可以广泛部署，即使在标准笔记本电脑上也可以使用。

克莱姆森大学图形通信系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，在印刷机上自定义不同的设置，然后仍然可以在 3D 环境中移动——只需使用鼠标和键盘，而不需要虚拟头显。”

克莱姆森在行业赞助商的支持下开发了这款软件，其中一些赞助商要求在自己的公司中使用它进行培训。克莱姆森还决定“免费将其分发给任何其他教育机构——大学、社区学院、高中——任何对此感兴趣或运营印刷项目的人都可以使用它，”康登说。

无论程序在哪种设备上运行，界面都允许对打印机设置进行数字更改，例如针对不同的基材、颜色对齐和墨水覆盖水平。该系统还可以编程为向受训人员展示他们必须解决的常见设备问题。它提供音频和视觉反馈，特别是当用户执行潜在的不安全活动时，例如将虚拟手放在滚筒的夹点上。

在嘈杂的工业环境中，通过头显听到音频提示或其他程序参与者的声音对 XR 技术提出了挑战。但消息人士称，硬件调整克服了这个问题。

Smurfit Westrock 技术研究员 Scott Burkey 表示：“我们真的集思广益，想出了很多解决方案，因为工作必须完成——即使周围有 110 分贝的噪音。”语言障碍是另一个音频挑战，但“我们还使用自然语言处理，因此我们可以弥补其中的一些差距。”

重要的是，设备在暴露于恶劣的制造条件下时必须表现出耐用性。

“我真的很好奇它在制造环境中的表现如何，”Greif 的 Bolek 说道。“它如何处理热量？它如何应对冲击？因为它迟早要掉下来。”

更安全、更可持续的现实

XR 提供了一种实践培训， 与仅仅坐在培训室里听或看讲师讲课相比，它可以帮助 许多员工更好地记住信息。消息人士称，这会产生巨大的投资回报。

Smurfit Westrock 的 Burkey 表示：“它往往会引起我们这些视觉学习者的共鸣。而空间计算和 AR 和 VR 等沉浸式技术绝对会引起年轻员工的共鸣，因为他们一生都在以数字方式获取知识和参考资料。”

尽管如此，“我很高兴看到很多老员工都接受这项技术”，他补充道。

但与许多新技术或新程序一样，并不是每个人都能同样接受变化。达格解释说，Papacks 的员工要么“害怕它，要么非常热情。”

Sonoco 也报告了褒贬不一的反响。“我认为，我们使用得越多，看到的好处越多，它就会受到越多的欢迎，”Sonoco 运营经理汤姆·皮科克 (Tom Peacock) 说。

AR 和 VR 技术在提高设备操作和维护培训期间员工的安全性方面显示出巨大的潜力——尤其是那些制造经验很少或没有制造经验的员工。

康登说：“他们无需亲临机器就能体验其中的一些设置和因果关系。”

Georgia-Pacific 在一篇文章中解释说， 这些 XR 体验旨在 “在必要时让员工感到不安”，而不会让他们处于真正的危险之中。用户可以观察潜在的危险设备故障，并在完全安全的情况下排除故障。GP 表示，这有助于“培养对重要安全步骤的肌肉记忆，否则他们可能需要阅读或等待工作后才能执行这些步骤”。

锁定、挂牌模块培训是 XR 的常见用例。消息人士称，将这些工具纳入维护检查可加快流程并减少停机时间。

伯基说，除了辅助传统培训之外，叠加在物理世界中的 AR 图像还可以作为生产设备定期维护或不同产品运行之间校准机器的参考资料。

他说：“没有人能记住我们生产的数万种产品的所有准备设置。增强现实是便携式的，它能以易于使用的方式随时随地为您提供所需的信息。”

事实证明，XR 可以节省资源，包括时间和材料。Braddock 表示，节省的时间是评估 Sonoco 技术投资回报率的关键指标。她说，借助 AR，一个人可以同时在分散的地点培训许多员工，并记录这些课程以备将来使用，这也消除了记录程序的需要。

“我相信，当我们计算出实际数字时，我们将获得惊人的回报。这是我们在其他走得更远的公司身上看到的结果。

杰夫威斯特法尔 Greif 可持续创新总监 ”

XR 工具是一次性投资，可减少或消除员工长期出差的需求。从长远来看，这可以降低公司成本和排放。

Papacks 的 Dag 表示：“增强现实正是我们真正想要的，这样我们的技术支持人员基本上就可以在德国工作了……[我们] 不再需要经常乘坐飞机”，这既是为了减少开支，也是为了提高可持续性。”他表示，随着 Papacks 加快 与 element6 Dynamics 在美国成立的新合资公司 Renw 的步伐，这种远程功能将派上用场。

同样提供设备的包装制造商发现增强现实技术有利于稍微不同类型的培训：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支持 AR 的远程协助程序来实现各种目的，包括“重新编程机器、排除机器机械故障、排除机器电气故障”，Peacock 表示。“我们让下班人员也能通过头显打电话来为 [客户] 提供帮助。”

Gartner 的 Nguyen 表示，经历大量人员流失或季节性人员流动的企业也可以从使用 XR 进行培训中受益。但是，如果错误的员工使用 XR，投资回报率就会急剧下降。Nguyen 表示，公司应该瞄准那些需要操作或维护重型机械的员工，因为“对于一线员工来说，收益要高得多，而对于知识和信息工作者来说，收益要低得多——低得不合理。”

有些好处无法量化，因为它们会影响公司文化、员工满意度和留任率。但消息人士称，技术仍然会产生影响。

伯基表示，员工的知识保留、培训乐趣以及 Smurfit Westrock “成为首选雇主”都很重要，但很难量化。但“我们发现，为新员工提供的这项技术确实让我们与众不同。”

前瞻

总体而言，各公司报告称，系统成本并未成为采用的障碍。这也为小型包装制造商进入 XR 领域打开了大门。采用者详细说明了一旦更多员工学会如何使用系统并实现更多用例，他们就会扩大规模。

随着初始用例测试的完成，Greif 正在确定如何更快地推进其 XR 计划。

“在我们测试所有这些并进行细微调整以确保一切顺利的同时，我们必须开始规划下一批试点项目在全球范围的布局，”韦斯特法尔说。“我相信，当我们计算出实际数字时，我们将获得惊人的回报。这是我们在其他走得更远的公司身上看到的情况。”

利乐公司等其他包装公司报告称，他们正在研究是否以及如何整合 AR 和 VR，但尚未推出任何正式计划。利乐公司美洲客户服务运营副总裁 Fabio Raffone 表示：“我认为这将在不久的将来出现在培训和远程支持中。”

即使对于那些已经深入研究 XR 进行员工培训的包装公司来说，这些计划的范围也有限。但公司预计在未来几个月和几年内将迅速发展。

例如，美国的两家 Sonoco Metal Packaging 公司都在使用这些设备，而威斯康星州工厂目前只有大约三名员工能够使用这些设备。但该公司计划继续扩大规模。

“Sonoco 确实致力于创新，让员工的工作更轻松、更容易掌握，”Braddock 说。“IT 部门和智能制造团队确实对这项技术进行了投资……我认为我们正在看到这项投资的回报。”

克莱姆森继续开发其 VR 平台并添加功能。一项讨论涉及创建模块的可能性，在这些模块中，卷筒纸工艺中的基材会撕裂，因此用户必须解决问题以重新拉紧材料并重新启动机器。康登提到了致力于 Stripe 项目的小型团队，他说他们正在寻找新的赞助商，“让它越过终点线，让我们拥有可以在行业中更广泛部署的东西。”

虽然公司可能希望在将增强现实和虚拟现实体验融入培训时快速推进，但消息人士建议采取谨慎的应对措施，以降低财务风险。通过一次性购买数百台设备来快速扩大规模是有风险的，“因为在扩展现实中事情发展得如此之快”，供应商经常会破产或被收购，伯基说。“我正在以较小的批次部署它们……而不是购买 300 台可能在下个月就坏掉的设备。”

虽然他建议谨慎推进，但 Gartner 的 Nguyen 强调了将扩展现实融入公司培训和其他流程的价值。

“我只想强调一点，这就是互动和体验的未来，”阮说。“这是下一个时代。”

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