VR、AR技術(shù)正在重塑制造業(yè)的培訓(xùn)模式：培訓(xùn)不再是想象，而是身臨其境

    引言

    近年來隨著VR和AR技術(shù)的不斷創(chuàng)新與完善，在教育領(lǐng)域也取得了突出的成績。通過虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，學(xué)生可以沉浸在體驗(yàn)中，使他們能夠在課堂外學(xué)習(xí)，以加深對(duì)復(fù)雜概念，知識(shí)保留和同理心的理解。通過模擬制造業(yè)中的職業(yè)場景，更可幫助將傳統(tǒng)技能培訓(xùn)轉(zhuǎn)變?yōu)楦�具吸引力和身臨其境的體驗(yàn)，賦予高潛力工人以動(dòng)手實(shí)踐培訓(xùn)的機(jī)會(huì)。世界各國的大學(xué)工程訓(xùn)練中心紛紛創(chuàng)建VR/AR訓(xùn)練，以訓(xùn)練學(xué)生在制造業(yè)中的先進(jìn)制造技術(shù)、先進(jìn)人機(jī)系統(tǒng)交互技術(shù)、快速原型及數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面等各類實(shí)踐。

    VR和AR如何改變培訓(xùn)

    增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）允許用戶在其實(shí)際環(huán)境中覆蓋圖形界面或計(jì)算機(jī)生成的圖像。您只需要智能手機(jī)或其他移動(dòng)設(shè)備。虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）則需要更多的硬件。通過使用頭戴式顯示器和高性能計(jì)算機(jī)，VR設(shè)置可以將用戶完全轉(zhuǎn)移到數(shù)字虛擬環(huán)境中，該環(huán)境包括聲音，視覺效果，以及使用合適的控制器的觸覺反饋。有時(shí)將這兩種技術(shù)稱為擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)或XR。兩者都可以在實(shí)際的培訓(xùn)設(shè)置上疊加其他信息。它們還允許培訓(xùn)人員在完全虛擬的環(huán)境中進(jìn)行教學(xué)。

    對(duì)于有害物質(zhì)培訓(xùn)或工廠設(shè)備培訓(xùn)，教學(xué)可能特別有價(jià)值。相關(guān)的視覺效果有助于使培訓(xùn)更加有效，并且培訓(xùn)的危險(xiǎn)性也降低了，因?yàn)槭苡?xùn)人員不會(huì)處于危險(xiǎn)的境地。

    當(dāng)前，由于制造業(yè)面臨勞動(dòng)力短缺，提高培訓(xùn)效率尤為重要。使用傳統(tǒng)的培訓(xùn)方法，新員工可能無法足夠快地了解其工作，無法滿足運(yùn)營需求。缺乏培訓(xùn)和理解會(huì)導(dǎo)致壓力并導(dǎo)致更多的失誤。通過實(shí)施新技術(shù)來優(yōu)化培訓(xùn)，它可以幫助工人完成培訓(xùn)并保持操作的順利進(jìn)行。

    VR和AR在制造培訓(xùn)中的主要優(yōu)勢

    VR和AR的訓(xùn)練可以減少獲得能力的時(shí)間并提高信息保留率。其數(shù)字虛擬環(huán)境可以幫助提供受訓(xùn)者所學(xué)內(nèi)容的具體案例環(huán)境。傳統(tǒng)上，機(jī)器培訓(xùn)通常僅以模擬訓(xùn)練或PDF文本形式提供。這需要長時(shí)間的閱讀和研究。在過程變得直觀之前，這將是一筆十分可觀的時(shí)間投資。

    但是，VR和AR的訓(xùn)練可以通過在屏幕上顯示相關(guān)信息和說明來縮短培訓(xùn)時(shí)間。它還可以突出顯示各個(gè)部分并吸引人們注意可以簡化培訓(xùn)過程的系統(tǒng)顯示。同樣，虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境可以通過向受訓(xùn)人員提供真實(shí)情況的模擬使培訓(xùn)即安全又更加具體，這可以幫助減少培訓(xùn)的抽象程度，提高培訓(xùn)效率。

    VR和AR不僅可以簡化培訓(xùn)過程。也有證據(jù)表明他們可以創(chuàng)建更有效的程序。根據(jù)馬里蘭大學(xué)的一項(xiàng)研究，使用沉浸式頭戴式顯示器產(chǎn)生的記憶力超過90％，而基于桌面的培訓(xùn)的記憶力僅為78％。

    國際案例：奧克蘭大學(xué)成立增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中心，以教育學(xué)生AR在制造業(yè)中的應(yīng)用

    2021年3月，奧克蘭大學(xué)最新宣布，在工業(yè)咨詢委員會(huì)（IAB）和奧克蘭大學(xué)教職員工的支持與專業(yè)知識(shí)的幫助下創(chuàng)建成立了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中心（ARC）。ARC將向?qū)W生介紹最先進(jìn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)，并為這些學(xué)生提供與專家教師和行業(yè)合作伙伴一起將技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)各個(gè)方面的獨(dú)特機(jī)會(huì)。

    增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將融合物理世界和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，支持與機(jī)器交互的、全新的方式以及為公司創(chuàng)建更具成本效益和效率的解決方案，將在制造業(yè)的未來中發(fā)揮關(guān)鍵作用。奧克蘭大學(xué)大學(xué)希望通過培訓(xùn)學(xué)生使用該技術(shù)，這將有助于他們?yōu)楫厴I(yè)后迅速發(fā)展的領(lǐng)域中的成功職業(yè)做好準(zhǔn)備。

    奧克蘭大學(xué)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中心（ARC）包括：

    一個(gè)沉浸式實(shí)驗(yàn)室，工程，科學(xué)和藝術(shù)專業(yè)的學(xué)生可以與他們互動(dòng)并探索增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR），虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）及其應(yīng)用程序。

    AR / VR空間，行業(yè)可以與工程，科學(xué)和藝術(shù)學(xué)院以及學(xué)生一起探索最先進(jìn)的技術(shù)，以測試工具并為其業(yè)務(wù)創(chuàng)建內(nèi)容。

    面向?qū)W生的研討會(huì)，旨在學(xué)習(xí)有關(guān)AR及其應(yīng)用的知識(shí)，從而成為該行業(yè)的寶貴資源。

    工業(yè)研討會(huì)，以了解AR及其在工廠中的應(yīng)用，為工業(yè)4.0做準(zhǔn)備。

    專家們?yōu)閷W(xué)生和行業(yè)提供的講座和研討會(huì)，旨在了解AR及其行業(yè)應(yīng)用的最新技術(shù)。

    行業(yè)，教職員工和學(xué)生可以就新興技術(shù)進(jìn)步進(jìn)行互動(dòng)，學(xué)習(xí)和合作的協(xié)作環(huán)境。

    為行業(yè)合作伙伴提供增值選擇，以將中心用作其員工和客戶的培訓(xùn)設(shè)施。

    MakeReal 3D助力清華iCenter學(xué)生工程訓(xùn)練實(shí)踐

    北京朗迪鋒科技有限公司自主研發(fā)的MakeReal3D虛擬現(xiàn)實(shí)仿真工具軟件，也正被越來越多的用戶所使用，不斷在產(chǎn)品全生命周期的工作場景中進(jìn)行實(shí)踐和落地。

    日前，清華大學(xué)iCenter技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室選擇了北京朗迪鋒科技有限公司MakeReal3D虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺(tái)為本科生工程訓(xùn)練實(shí)踐提供相關(guān)軟件支持。MakeReal3D定位于“工業(yè)產(chǎn)品全生命周期虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺(tái)”，專注于虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、營銷、使用、維護(hù)等生命周期各環(huán)節(jié)的應(yīng)用與開發(fā)，從而幫助工業(yè)客戶提高工作效率及產(chǎn)品體驗(yàn)。通過此次合作，本科學(xué)生在MakeReal3D平臺(tái)上體驗(yàn)到跟機(jī)械制造相關(guān)的交互式產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、數(shù)字樣機(jī)評(píng)審、虛擬裝配以及數(shù)字化工廠模擬等環(huán)節(jié)，加深了對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)和智能制造的理解。

    MakeReal3D虛擬拆裝

    經(jīng)過此次合作，一方面解決了清華大學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心在先進(jìn)制造技術(shù)、先進(jìn)人機(jī)系統(tǒng)交互技術(shù)、快速原型及數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面的本科生工程訓(xùn)練需求。另一方面MakeReal3D工業(yè)產(chǎn)品全生命周期虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺(tái)在高校工程訓(xùn)練中心具有的較大潛力，希望MakeReal3D能夠服務(wù)越來越多的工程訓(xùn)練中心。