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當前熱點-強人化:數字工廠的機甲戰士

2022-11-07 14:40:19 來源:

引子:哪有內心不狂野


(相關資料圖)

機甲戰士是所有人心中都會包裹著的一層狂野夢。在安全的駕駛艙里,再柔弱的身體,都可以操縱鋼鐵巨臂,揮舞著遠勝于自己臂力幾百倍的鐵拳。誰,能拒絕把拳打出去?以小勝大,以弱當強,挑戰可惡的鄰家大叔和打倒高年級的大男孩,是每個孩童心里都會時常迸發的最樸素的渴望吧。歲月的增長,逐漸收走了機甲武裝自己的這種沖動。駕馭2噸重的汽車的突然加速推背感,是少數能夠連接過去記憶的點滴瞬間。大多數人不再用夢想武裝自己,一臂之外,非我所及,人們恢復到了精神意志與肉體力量的1:1狀態。

這幾年智能制造的發展,涌現了很多的數字化技術。但人在其中的作用,似乎就像是時斷時續的電路,很少能夠一通到底。實際上,數字化轉型帶來的新型機甲盔甲,正在陸續趕來。人的能量,正在被逐級放大。

強人化,從骨骼開始

很多企業熱衷于無人工廠,或者是黑燈工廠:一個人沒有,車間不需要燈光,晚上照樣干。只可惜,這樣的機器人連軸轉的夢想國,在當下,基本都是示范工程,一般都不實用。在無人值守的電廠,機械操作的任務還會有一些價值。但在面向訂單多樣化的制造場景中,黑燈工廠往往就是花拳繡腿。無人工廠,就像是一場定制演出的話?。禾囟ǖ臅r間,演給特定的人群。

只要訂單有些許的修改,這樣的工廠就會立刻陷入慌亂。有人立刻要出現,將機器進行調試,停下來的機器才可以繼續運轉。就像是演出劇目之間的切換,有人要跑出來完成道具切換。就像是一個清脆的八音盒,看著是音樂裊裊的獨舞,但每過一段時間,就需要有人進行操作。要真正實現無人工廠,還有很長的一段時間要走。

實際上,工廠的重點并不是無人,而是服務人,社會老齡化趨勢是決定性的。而工廠老工齡退休,年輕人勉強上崗,都是勢不可擋的。如何最好地利用現有的人手,將是每個車間最重要的挑戰。

只有一種方法,那就是強人化。讓一個人的能力,瞬間倍增的系統。瞄準鏡,就是狙擊手的“強人化”的最好象征物。機甲戰士的意象,開始在車間上方的天花板再次向人招手。在有人化和無人化工廠這之間,強人化就是最好的過渡。

在寶馬沈陽工廠,很多工人都有外掛骨骼的輔助設備。它就像是長在大腿上的一把隱形椅子,隨時可以撐開凳腿,讓工人以各種姿勢完成作業。這是避免人過于疲勞的人因工程的延續。

福特汽車廠的機甲戰士,也已經到崗多時。幾年前,福特就與康復機器人公司Ekso Bionics合作,開發出一種可以提升工人臂力的EksoVest輔助外骨骼。這種可穿戴機械臂上崗后,讓人的臂力可以輕松提升六公斤。而最新款的EksoVes則可以穿在上身,讓佩戴者執行重復性的高空任務時支持手臂。這些機械臂不采用任何電氣設備,而是使用空氣彈簧。這些旨在“消除與工作有關的頸部、肩部和背部傷害”的可穿戴,穿在身上,既靈活,還透氣。

未來的工廠,不僅有機器人,還有“機甲人”。硬碰硬,車間里可真夠熱鬧的。

還要武裝頭腦

如果四肢能力可以強化,人的技能是否可以同樣被強化?這個問題,工業增強現實AR正在緩慢地給出答案。在經歷了幾年叫好不叫座的發展期之后,工業AR也正在工廠里找到了自己的位置。

北京一家專門做工業AR的軟件公司阿依瓦,正在試圖跟華爾街最青睞的工業軟件明星美國PTC,進行對標發展。以高端CAD和引領物聯網發展的工業軟件PTC公司,幾年前購買了著名的AR游戲引擎Vuforia軟件。這款游戲引擎,被進行深度的工業化改造,從而開發了實物模型識別技術,獨樹一幟。

阿依瓦也突破了這項技術,可以完成發動機或者注塑機的各種角度的精細還原。從不同角度去看一臺發動機。如果轉動不同角度,就會呈現不同的側面,疊加不同的特性。哪怕只轉一度,畫面也會在精細呈現,令人嘆絕。這對于裝配工人的工作,將一下子變得輕松起來。這種方式可以看成是一種“眼球隨動”的技術,就像是戰斗機駕駛員的平視顯示器HUD頭盔,這種機載光學顯示系統,可以在平視狀態下,在同一視野中兼顧儀表參數和外界目視參照物。而這種技術背后,拼的就是模型識別和算法的功力。它將CAD設計之后的三維尺寸,形成幾千套實物不同角度模型,形成AR中的語料庫,進行神經網絡算法的培訓。

這些提前將經驗重新編碼的知識,將會極大地提升現場工人的操作能力。

技術突破是一回事,商業化應用則是另外一個挑戰。目前還是有三大限制仍然在限制工業AR的發展。一個是用戶的認知。很多人以為工業AR就是可視化?!翱梢暬钡目诒?,在工業界正在變得越來越糟糕。參觀工廠人們,對現場大屏所展示的圖像和數據,越來越充滿不信任感。就像保健品一樣,這三個字在中國已經徹底做壞了自己名聲,幾乎沒有多少人相信保健品的功效。同樣,如果只是強調“可視化”,其實也是毀了AR在工業領域的應用。

二是硬件計算能力還是沒有跟上。一個微軟的Hollens鏡頭的計算力,跟手機相比,就像是小學生見到了大學生學霸。當前很多設計與仿真的工業軟件,已經很好地解決了硬件算力匹配的問題。多年的老夫老妻,已經磨合得輕車熟路。而工業AR軟件,跟硬件的關系還是跌跌撞撞,需要相互提攜。就像針織衫一樣,經一線緯一線,相互穿插,才能更好地進步。單方面的急性子也無濟于事。三是合適的界面還是沒找好。用手機看屏幕太小,用平板電腦看則需要格外多一個身外之物。還是要等最輕便的AR眼鏡,才能扭轉局面吧。

隨著虛擬現實VR在2021年出貨量已經超過1000萬臺,增強AR也會很快迎來自己的春天。而在工廠里,這些能夠將知識隨時輸送給現場工人的工業AR,也會迎來自己的春天。工業AR在工業領域真正的作用,就是將現場的員工進行知識武裝。就像知識容器一樣,將技能賦予給現場的員工。這種威力,相信在未來3-5年,會集中爆發。

混合用工 混合勞動力

一直深耕工程機械服務的河北石家莊天遠公司,正在極力推動“知識嵌入型”的工業AR的軟件硬件一體化方案。它巧妙地利用了現場操作必須配套頭盔的這個現實,將既有的頭盔跟眼鏡巧妙地結合在一起。跟云端的結合,則解決了基本算力的問題。但真正的挑戰,依然是知識的編碼。

對于工程機械的數字化服務,天遠已經是多年的修煉。最早做機器定位,很好地解決了挖掘機的丟失或者干私活的問題。它在國內很早就使用衛星定位系統,并通過手機短信進行工程機械服務?,F在,在機器維修,它也找到了全新的數字化手段。

機器打黃油是一個常備工作。以前打黃油。需要操作工用黃油槍找到油嘴,對準后開始注滿黃油。一臺機器可能有10個黃油嘴,每一個黃油嘴都需要對準?,F場的操作員體力消耗嚴重,眼睛也容易看花。而且注油的效果,也經常很難衡量。很多油缸沒有注滿,造成工程機械沒有得到良好的潤滑,從而損壞關節、磨損機體,也造成巨大的噪音。但要想依靠工程機械的自動潤滑,則往往又不夠穩定,最后還是需要人員操作。

從管理學的角度看,不可衡量的就不可管理。工業的一大難題,就是現場工作難以衡量,在那些人員獨處作業的時候,無法計量將會導致管理失控。如果僅僅是采用遠程監控的方式,通過后臺監管,人員成本就會太高。這種人加人、人監控人的方式,是一種傳統工業的工頭思維。后臺監管的一定不能是真人,而是需要通過機器人進行判斷。于是天遠設計的頭盔眼鏡,派上了用場。它可以自動識別,將圖像轉換成數字傳回來,被計算機還原成數學模型自動識別,可判斷操作人員的操作手法是否準確和黃油是否注滿。有了輔助判斷,員工打黃油的效率也得以提高。這種輔助機器運維的強人化,實現了半人工半機器決策的操作,為未來機器人的完全替代做鋪墊。

它還為管理者,帶來了數字化考核的新思維。公平化、保持評價的差別化,是激勵現場工人的重要準則。通過頭盔,后臺機器人可以對前臺進行管理考核,在質量準則下,快速決定工酬。員工僅僅需要佩戴頭盔進行工作,后臺自動完成計件。原來公司和工人,需要日清月結:每天記錄工作,每月結算工資。幾十項考核指標記下來,工資數據量很大,財務結算非常困難。而員工也會對各種指標非常在意。核對這些指標,也成為一件傷人情的工作。而現在,工業AR頭盔,不僅可以現場指導,而且可以將數據直接記錄下來,直接考核直接發放工資,從而做到日清日結。這是原來的表格、手機拍照等考核制度,所完全無法勝任的。

并不滿足于日清日結,天遠還打算走的更遠,那就是“單清單結”。

有了工業AR頭盔的助力,很多機器維修工作變得簡單。那么這些簡單化的工作,能否讓被強化能力的外部員工去實現呢?

如果可以用快遞小哥去配送零部件,為什么不可以讓他們完成維修,從而節省公司內部員工的力量。天遠已經開始讓快遞員,在配送零件的同時,同時配備工業AR頭盔。這些頭盔可以全程指導快遞員進行機器保養:當然現在還不能進行太復雜的操作,但換濾芯換機油燈還是完全可以勝任的。操作流程會顯示在頭盔眼鏡上,而如果操作流程不對,則會被立即告知重新操作。這種方法,相比于公司自己派出的維修工,費用不到原來的1/5。工業AR頭盔的使用,預計可以為天遠減少近20%的運維團隊。

看上去,一個企業的組織也正在發生變化。平臺化用工正在興起。一個企業需要混合用工,更多使用外包員工的力量。這里既有技能的瞬時倍增,不能缺乏質量監控;也有勞務費用的快速結算:外包員工和內部員工結算工資方式會有很大的不同。就像滴滴一樣的單清單結,顯得非常重要。傳統的薪酬管理方式,很難應付這種情形。平臺和系統變得至關重要,識別現場情景的工業AR,也會使得企業的財務部門變得強大起來。從關注于階段性的月薪年薪方式,走向節點時的計費方式。

解決最后一米的技術賦能和工資結算,也是未來混合勞動力的一個重要議題。

特殊的管理層

信息化這么多年,都是圍繞電腦端展開,只是方便了辦公室的決策人員,方便了現場的腦力勞動者。它打開了信息流,但工人的操作手段,過去的信息化并沒有給與足夠的關注,沒有提供太多的工具。生產一線的操作工,這么多年來,作業方式變化并不大。IT系統,并不是為現場員工設計的。而一個工廠,現場人員占比往往是80%,卻沒有提供太多的手段。

聯想集團在深圳的生產基地是一個萬能工廠,可以生產個人電腦、服務器、平板、顯示器、AR等各種產品(除了手機之外),自動化、產線柔性和數字化程度都很高。但這里的全球制造工程總負責人的工作重點,卻一直是面向現場的員工?!败囬g主管”這一個特殊的管理中層的苦惱,在這里像放大鏡一樣被放大。

車間主管是一類很特別的管理人員,跟辦公室里的工程師相比,他們受教育程度并不高。車間就是每天每年成長的舞臺。但是,對于產線一線操作工而言,他們需要扮演管理者的角色。

車間主管其實是最操心大媽。所有跟機器、物料相關的事情,都需要記在心里,隨時調取。盡管這幾年也有一些簡單的平板電腦或者屏幕提供一些幫助,但絕大部分還都是靠記憶、靠Excel表、靠手工涂涂畫畫。

電腦工廠最大的挑戰,就是訂單的多樣性。在更為極端一點的是聯想旗艦工廠的合肥聯寶。每天收到的5000個訂單里,85%的訂單的制造數量小于五件。不同產品、不同型號,往往意味著頻繁的切換產線。

這兩年,類似先進排產軟件,已經開始能夠應對這一點。通過采用一鍵排產的技術,盡管排列組合的可能性甚為浩大,但基本可以自動對機器、物料進行精準的排列。然而,這些精巧系統,都是面向物理空間的組合。而在現實中,車間主管要考慮的問題,還要加上一個對人的考量。

一條產線在一個班次要應對五種訂單的10個類型產品,但并不是所有的工人都具有相同技能,都能去應付如此多樣的型號。在關鍵工序上,一定要有熟悉這些類型的人把手,質量才能保障。那么,哪些人要鎮守在這些關鍵工序?而且人是活的,總會有缺勤的人。這些空缺,應該由哪些人替代?

主管的腦袋里,總是在飛速地計算,要快速地將手下的員工排一遍,從而調兵遣將,布置到位。

好了,這才可以就緒。準備排班啦。

還沒來得及喘口氣。什么,王老五今天情緒不好臨時請假,不來了。

等一等,重新拿出筆,劃掉一個人,換上一個技能差不多的人。而這帶來的連鎖變化,也需要重新排列一下。這就是車間主管忙碌的現場。

不得不說,中國工廠信息化與工業融合,推動了十多年,對于中高層的信息化管理,起到了良好的推動作用。企業辦公室高層越來越依賴信息化的可視化結果,但那些車間主管所在的車間里,依然是一塊沒有春風的凍土。管理層擁有具有先進制導的導彈,而車間主管卻依然是靠著小米加步槍在機器堆里奔波。

當下的數字化轉型,正在改變信息化時代的這個遺憾。聯想深圳工廠的制造工程部門,決定向車間主管提供一套火箭軍裝備,這就是被稱之為“玲瓏塔”的主管管理系統,實現基層干部的強人化。

“玲瓏塔”是一套直接勞動力系統(跟辦公室等非直接勞動力系統相對應)。它會對每一個現場操作的員工,進行“數字化技能畫像”的軟件系統。它描述了一個新進員工技能發展的變化,受過何種機型的培訓、在崗質量無缺陷時間等整個在職周期的技能曲線。

有了這套系統,車間主管再也無需依靠頑強的記憶,來搜索合適的員工去上崗。前端的信息化排產軟件可以“一鍵排產”,而主管則可以做到“一鍵排人”。當硬骨頭的訂單任務下達的時候,那些精通裝配、測試、包裝的躲技能員工,被聯想內部稱之為“老A軍團”的特殊兵種,可以立刻選出來。搭配上一些全新招聘的新員工,一支鐵軍立刻就能建立,在全新的產線上打硬仗。

這使得主管在現場的管理技能瞬間倍增,正是強人化最好的用武之地。

虛擬員工助理

虛擬員工助理VEA(Virtual Employee Assistan)是近兩年興起來的一個新興賽道。美國Moveworks這樣的VEA獨角獸,前兩年估值20億美元。它是用于解決“員工支持”,例如對于政策解答、人力資源求救等。傳統方法往往靠著不同信息系統的反復切換,加上人員之間的間歇性溝通,無法形成統一的工作流,工作也會屢屢被中斷。虛擬員工助理,是一種新型機甲外殼,它希望借助于自然語言理解NLU、會話AI和語義搜索方面等結合起來,實現事務性問題的整個流程的端到端自動化。員工只需在既有溝通工具(如 Microsoft Teams、Slack或者企業微信)上向 Moveworks描述他們需要什么,以在幾秒鐘內獲得幫助。

國內的果然智匯公司,就試圖對IT、人力部HR這類知識服務型部門,進行強人化的努力。員工可以通過語音交互的方式,“喚醒”各個系統并且將這些系統的輸出信息自動關聯在一起。這是一個員工隨時可用的,集成多部門系統的自動應答平臺。

最近兩年,機器人流程自動化RPA也開始火爆起來。這類機器人軟件,模擬人在計算機上的操作,按規則自動執行流程任務。在生產管理環節中,會減少大量重復性勞動。就像是決心減肥的人盯上了自己的贅肉,層層堆積反復的流程就將會被取代掉。例如從這個系統的復制,然后到另外一個系統的粘貼等一個個零碎的工作,將會被自動“縫合”在一起。

跟RPA聚焦在流程自動化有所不同,VEA更加聚焦在人的交互。尤其是語音交互功能,正在釋放員工的雙手,不再需要在各個不同的信息化系統之間穿梭。北京果然智匯和來也公司,似乎正在將二者進行結合,構成了員工智能服務的系統。這種致力于員工信息連接能力強人化的系統,就像是百變孫悟空:變老鷹、變烏鴉、變老廟,以各種形狀來跟既有的系統進行接口。它就是一個跨系統“擺渡車”,來回運載信息,并且以最方便的語音交互方式,強化員工駕馭系統的能力。

新型的知識管理似乎正在卷土重來。十多年前旨在管理企業內部經驗知識工程和知識管理曾經風靡一時,但通過IT系統的固化,似乎是死路一條。連美國對于員工經驗管理做的最好的美國陸軍,也最后放棄了這條路線。知識管理,最大的問題在于試圖讓人貢獻出自己的知識,并進行編碼。但貢獻者沒有回報,使用者又很難拿來就用。使用頻率過低,是一個致命問題。無人使用,知識管理軟件,最后都是被餓死的。而新一代的知識管理,則不再強調人的知識,而是著重于強化個人的管理信息和數據的能力。作為一種高頻使用的知識機器人,它應該迎來全新的春天。

來也公司已經為很多企業的大數據中心,提供了機器人流程自動化的應用,例如表單的拆分、視頻的推送等。但與此同時,也可以提供工具,用來復制自己的技能。一線業務人員可以開發自己的業務機器人,并分享到機器人共享平臺上,讓別人使用。這種降維知識的灌輸,使得原本需要職位較高員工所完成的工作,基層員工也能實現??瓷先?,月工資8000元的人,可以干出月薪一萬二的活兒。但這樣下去,不知道是前者該嘚瑟,還是后者該發抖。強人化的結果,讓傳統組織形態正在產生裂縫。新鮮的空氣涌了進來,使得斷裂面發生了氧化的作用:新的組織肌理,開始隱約浮現。

小記:未來就業,數字化勞動力的春天

無論自動化、數字化、智能化等各種技術如何澎湃洶涌,制造的現場一直都是人性為主角的舞臺?,F場有神明,個人即神靈。關注人,而非機器,永遠是最好的正念?,F場技能的革命,即將到來。強人化,迎來數字化勞動力的新超人。機甲戰士夢,卷土重來。

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