制造商如何在培训计划中利用虚拟化

增强现实和虚拟现实 (AR/VR)，也称为沉浸式混合现实，一直是视频游戏玩家的头条新闻。 但该技术在帮助许多行业的企业处理关键任务（如员工培训）方面也取得了重大进展。

今天的企业主和部门经理应该高度考虑 AR/VR 和沉浸式混合现实来培训新员工，并通过定期对新的生产工具和资源进行再培训来保持现有员工的技能。

简而言之，几乎所有学习的未来都将拥有某种类型的虚拟组件。 Covid-19 大流行清楚地表明了这一点，因为专业人士和学生都在网上甚至远程重新调整了他们的工作和学习。

还有其他好处。 今天的沉浸式混合现实技术超越了逼真，因此它可以有效和准确地训练许多复杂的技能。 VR头戴式耳机创造视听体验，并可与物理传感器和工具配对，打造全身训练环境。 虽然这提供了一定的“惊喜因素”，但这也意味着它可以有益于潜在的风险训练。

例如，美国在为军事和国防等多个行业设计和部署虚拟化建模和仿真 (M&S) 技术方面继续处于世界领先地位。 这些技术创新已被用于支持军队各方面的战略行动和训练。

据估计，2019 年仅美国陆军一项虚拟和增强模拟训练的非机密开源合同总额就达到 27 亿美元，到 2020 年估计增加到 30 亿美元，预计到 2027 年将增加到超过 190 亿美元¹ 。

这不仅仅是一个希望和梦想，这项技术已经取得了显着的投资回报率。 例如，洛克希德马丁公司一直在开发操作手册，其中包括组装航天器部件的动画。 这将解释装配说明所需的时间减少了 95%，整体培训时间减少了 85%，生产率提高了 40% 以上² 。

虚拟化的需要

当然，从表面上看，这些都是非常大的投资。 然而，与传统培训成本相比，这些支出相形见绌，因为​​虚拟化技术不需要差旅费、昂贵的弹药、燃料或任何其他通常与标准培训计划相关的间接费用。 此外，士兵和空军人员在训练中的风险也降低了，因为他们在具有适应性情景和景观的完整模拟环境中虚拟使用武器、操作各种车辆或练习团队、小队和整个单位战术。

但是，虚拟化技术仍然不是生而平等的。 这一点很重要，因为如今许多现有的不受限制的沉浸式扩展现实 (XR) 系统缺乏视觉真实感、虚拟与现实世界的精确融合、真正沉浸式多用户环境所需的可扩展性和灵活性。 这主要是由于 HMD、平板电脑、智能手机等现有独立 XR 设备的有限计算能力、电池容量和非常受限的热包络，这些挑战将在可预见的未来持续存在。

虚拟化发挥作用的地方

这些限制还扩展到用于员工培训的沉浸式建模和仿真环境，需要越来越多的联合、联合、分布式、复杂、紧张和特定的环境来开发必要的培训准备。 最佳 XR 系统需要支持超逼真、高保真的视觉效果； 在多用户、多平台环境中将虚拟与现实世界精确融合，并在各种就业情况下灵活地进行环境演练。 然而，现有的沉浸式操作培训环境非常孤立、速度太慢、成本太高，而且适应性不足以为现代制造或设计技能集做准备。

在这项技术成功的众多原因中，云原生 XR 平台克服了现有不受限制的沉浸式系统的局限性。 它提供了一个开放、可互操作、可扩展的统一共享 XR 基础架构，可在任何工业环境中进行超逼真的模拟。 它通过利用云计算和 3D 人工智能 (AI) 将最好的游戏技术/概念与传统模拟器功能相结合，为多用户环境提供无处不在、可重新配置、按需和身临其境的培训系统。

该平台利用云端/本地/边缘服务器级图形处理单元 (GPU) 实现复杂 3D 内容的高保真渲染，以及虚拟模型/场景在真实世界对象上的实时对齐和跟踪，以及支持多用户多平台环境。

其他技术突破包括：

• 超低延迟高保真渲染：通过在云端/本地以全保真方式利用超低延迟远程渲染并将解决方案无线流式传输到负担得起的商用现成 (COTS) 设备 – HMD，提供无与伦比的真实训练平板电脑和台式机。
• 基于高精度 3D 人工智能 (AI) 的空间映射：使用具有高保真度 3D 场景重建、场景分割和 3D 对象识别的高保真远程空间映射，使用 3D 视觉和基于深度学习的 AI，精确融合真实世界和虚拟世界创建先进的可视化和复杂的战场环境图片。
• 基于云的敏捷开发、部署和运营 (DevSecOps)：使用 Kubernetes 进行持续集成和持续交付 (CI-CD)，并在现代私有/公共/边缘/混合云中自动扩展，确保资源优化和共享。

美国公司平均每年在每位员工的培训上花费超过 1,000 美元——随着时间的推移，这些成本会显着增加。 沉浸式混合现实可以帮助削减成本并减少总体管理费用，以随着时间的推移保持底线，尽管初始投资是显而易见的。

如今，几乎每个拥有制造业务的行业的企业主和经理都意识到通过实施这些尖端技术和实践获得竞争优势的重要性。 仅创新性质就有助于促进员工的招聘和保留。