打破現實的規則
——制造業中的虛擬現實技術

打破現實的規則
——制造業中的虛擬現實技術

編者按

本文發表于2016年3月的《質量世界》，作者娜塔莎·考恩（Natasha Cowan）是英國特許質量協會和國際審核員注冊協會的一名內容創建者。虛擬現實技術迅速成為2016年最搶眼的數字化趨勢，被標榜為產品創造的未來，并進入到我們的日常生活之中。虛擬現實對制造業的影響也非常巨大，但到目前為止，大多數企業都未能最大限度地發揮其潛力。本文以羅爾斯·羅伊斯公司為例，介紹了其如何利用虛擬現實技術，徹底改變公司的運營方式。

各種跡象表明，突破常規將成為產品創新的發展方向，這一理念已經滲透到我們的日常生活之中。

虛擬現實（VR）技術快速成為2016年最熱門的電子發展趨勢，對這項未來技術的體驗正風靡全球。在谷歌公司的虛擬現實校園體驗中，學生可以進行很多體驗，包括秘魯馬丘比丘古城旅游和美國橄欖球聯盟的美式橄欖球比賽等。在不同的領域，都引發了虛擬現實的熱潮。

虛擬現實在制造業中的應用有著巨大的潛力，但是目前大多數企業還沒有將這種潛力發揮到極致。這項技術的好處無窮，意味著企業能提前對設計和方案進行測試，從而在實際生產之前進行產品體驗。

羅爾斯·羅伊斯公司（以下簡稱羅羅公司）已經在使用這項創新技術。在該公司位于英國德比市的核設施中心有一個隔音房間，運營、生產、質量方面的專家戴上一副光滑的黑色護目鏡后，就會感覺自己被帶到了生產車間。

他們可以把復雜機器的某一顆螺絲釘放大或是看穿墻壁去發現問題，與設計部門一起即時研究出解決辦法。更不用說，這些都可以在產品未生產或是車間未建成之前，坐在舒適的辦公室里完成，在第一時間發現問題。

從高管到員工，人人都可以帶上耳機來感受，也就是說，所有員工都可以密切關注生產車間的質量問題。

一場虛擬革命

2014年，羅羅公司開始使用虛擬現實技術，從此革新了企業的運營模式。在其一項利用核能業務中，正在使用由虛擬現實專業公司Vertalis設計的系統，來改進精益原則的運用，減少生產瓶頸，應對設施建造、產品搬運及產品實現的挑戰。

羅羅公司是英國首家投資引進4K投影系統的公司，4K投影系統的分辨率更高、圖像更明亮，并在一年后就為公司節約了180萬英鎊的質量成本，證明了這次投資物超所值。

羅羅公司預生產交付經理、英國特許質量協會CQP MCQI級會員威廉·羅德（William Lord）指出：“現在，我們可以看到產品的樣子，了解工廠內產品流轉的過程，以及我們該如何處理和保存產品，我們可以看到全部流程，決定是否需要增加設備。”

羅德是羅羅公司最早使用虛擬現實技術的團隊成員之一，現在他領導著來自不同職能部門的三個團隊，共有30人，負責這項技術設施的運作，并運用這項技術改善這個核電廠的商業實踐。

羅德說道：“回想我最初在豐田公司工作時，我們就實施了精益方法，但是每件事都要在紙面和卡片上去做。精益方法的確很好，但是虛擬現實為你打開了另一扇門。它讓你親眼看到產品或親身體驗服務。你有了一個1：1的模型，因此可以容易地轉換不同的場景。”

羅德稱：“我們正運用質量管理相關的所有工具和方法，圍繞如何使用這項技術，打造一個包括政策、流程、檢驗方法在內的完整框架。”

圖1為投影墻 。

目前，最多可以有20 人匯集在一個虛擬現實場景中。也就是說，來自企業各個部門的員工都可以帶上護目鏡，進入同一個虛擬世界。

現在，團隊之間的隔閡不復存在。這項技術有助于突破羅羅公司原有的固定模式，有利于激發不同部門的跨界合作。羅德指出：“這意味著我們可以做到不同職能部門的愉快合作，而不是固守自己的一畝三分地。現在，上到部門總監，下到車間操作員，都可進行虛擬現實體驗，人人都可以有相同的體驗，我認為這一點很重要。”

制造業運用虛擬現實技術的優勢在于能分析具體細節。羅羅公司的一個典型會議，可能是通過觀看一個車間來了解產品被如何處理，如員工在車間從不同路徑繞過某一臺機器導致的細微差別等。自2014年以來，羅德團隊已辨識出約30個問題，節約了近200萬英鎊的質量成本。

羅德說：“這項技術極大地改進了車間常規操作流，以及我們處理和銜接不同流程的方式，它有助于我們維護和運轉工廠，以及留意人力資源和設備的負荷，因此，現在我們很容易看出哪里有問題阻礙了發展。”

憑借這項技術，可以實現幾乎同時探索無限多的場景。羅德說：“我們可以呈現不同的場景，甚至可以融合這些場景，來找出最有利于我們的狀態。傳統方法則需要準備大量的樣圖草案來進行評估。虛擬技術的偉大在于，大量來自不同部門的員工可以同時研究這些場景。”

創新的下一階段

虛擬現實看似科幻影片，實則不然。這種里程碑似的設備正使羅羅公司走在創新前沿，降低了生產成本，推動產品有效發展。

這項技術的價格不盡相同，羅羅公司使用的是價值35萬英鎊的高端的先進版本。羅德強調：“這項技術的作用顯而易見，我們不必耗費大量的精力去實際畫圖和做實物模擬就可以了解將要研發的新一代產品，還可以進行虛擬體驗。通過創造簡單的環境，它一步步地幫助我們在需要時交付每件事情。它也能讓我們能實現標準化，確保每個任務都有序進行，并確保我們一次就做對。”

圖1　投影墻

同時，通過這項技術，利益相關者可以親身體驗、了解新產品能帶來的利益。這一點同樣重要。羅德說：“我們可以馬上說服人們，也就是說，我們可以很快地通過一個方案，我們已經在用這個設備處理企業的改善事宜。”

工程師2.0

這項前沿技術已經轉變了羅羅公司核能部門的業務經營方式。但是，管理團隊也面臨著巨大挑戰，其中之一就是讓250多名員工適應全新的工作模式，這也意味著企業文化的轉變。

羅德解釋道：“虛擬現實應該確保我們準時研發出好的產品。這樣說說很簡單，實際操作起來則需要對所有員工進行培訓，讓他們熟悉這個領域，以確保質量和標準都能到位，支持企業達成預定目標。過去，我們一直在2D 模式下工作，總是依靠制圖人。我們花費了六到八個月的時間才轉變了所有員工。”

現在，羅德正在使用這項技術來培訓新的員工。作為新員工培訓方案的一部分，羅羅公司要確保這些躊躇滿志的未來工程師們能很好地適應虛擬現實技術，因為虛擬現實將成為未來設計和制造不可或缺的一項技術。

新員工們要花三個月體驗虛擬現實環境，以確保他們從概念到實物的每個環節都了解這項技術，掌握這種設備的每個細微之處。

“我們的新員工是這項技術的發展者。”羅德解釋說，“我們是實務專家，所以，我們所做的就是讓新員工在職業生涯初期就了解這項技術，讓他們有機會接觸和了解這項技術本身及其發展進程。”

將改變未來

羅羅公司虛擬現實的未來發展前景一片大好，這項技術不僅是管理手段，也是企業的一次體驗。

企業正在調研各種不同的方法，來保證日常工作中更多地用到這種設備，以節約寶貴的時間和減少資金的投入。雖然羅羅公司已開始使用大型投影墻的微縮臺式版Z Space One，但是羅德希望企業能把這項技術大量運用到其他領域。

將虛擬現實運用到日常工作中的想法反映了行業發展的方向。隨著大眾越來越關注這種設備的功能，很快會出現低于50英鎊的設備，將使這項技術從科幻小說走向日常生活。

虛擬現實的屏幕會變得更小，如小到32英寸，這意味著產品發展的趨勢是可以隨時在辦公室使用。因此，質量管理團隊可以用小屏幕進行簡短交流，大屏幕則專用于大型集體討論。

“我的目標是盡可能提高效率。”羅德解釋道，“我希望更小的屏幕能大量投入使用，讓人們在自己的案頭就能使用這種設備。工程師可以與質量管理者、質量經理進行合作，分享思想，以推進這項技術的更廣泛應用。”

羅羅公司正在研究如何將虛擬現實與另一新興技術3D打印結合起來，來改變大家對制造的固有理念，并大幅縮短生產周期。

如果此技術研發成功，進行產品設計時，就能做到在幾天內甚至幾小時內完成視覺設計并直接用電腦系統打印出零部件。

羅德透露道：“我們可以在完成產品視覺設計后用3D打印來快速成形，這樣，我們可以快速縮短產品從概念到生產的周期。這無疑會是制造業的下一個大熱門。關于是否使用虛擬現實技術，我最初是猶豫的，因為那時我不知道它能帶來多少利益。如今，我顧慮全消，建議所有企業都使用這項技術。”

虛擬現實的多功能性的確驚人，顯而易見它將改變未來，對羅羅公司來說，一切皆有可能。

虛擬現實發展歷程

1838年

虛擬現實的第一次創舉——惠斯通立體鏡。

1984年

加隆·拉尼爾（Jaron Lanier）創建了VPL Research公司，首次提出了“虛擬現實”一詞。

2014年

臉書（F a c e b o o k）收購Oculus VR公司，Oculus Rift是一款沉浸式虛擬現實頭戴式顯示器。

2015年

虛擬現實技術讓羅羅公司一年節約了180萬英鎊。

2016年

虛擬現實技術已被國防軍工企業采用。

2020年，虛擬和增強現實產業價值將超千億英鎊。

（王蕓 編譯）