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社会创新

用带传感器的手套化解生产车间的难题
——记设计师和研究人员发起的挑战



在制造业的生产现场,熟练工有着多年工作经验,如何将其拥有的高超技能传承给下一代,已经成为一个重大课题。
为了化解这一难题,日立制作所的研究人员开发了一款带传感器的手套。该解决方案利用手套内置的多个传感器,将作业人员抓取物体时的力度和声音转化为数据。
我们采访了参与样品开发的研发小组设计师——牛尾奈绪子女士,听她讲述了解决方案开发背后的艰辛和作为设计师的关注点。


在制造现场发现的课题成为开发的契机


牛尾奈绪子女士接受采访(摄影:斋藤大辅)


——请您谈一谈是如何成为一名设计师的呢。

牛尾奈绪子(以下简称“牛尾”):我从高中开始就 “想做设计工作”,所以高中时期选择了平面设计专业,大学则攻读了商业设计。当时的教授告诉我,“公共领域的设计对社会有益”,因此我决定加入致力于解决公共领域课题的日立制作所。在入职日立制作所后的十年时间里,我主要负责UI设计工作(将以方便用户使用为目的的服务和产品设计),其中包括金融和医疗等各个领域的业务系统的界面设计。



牛尾女士现在从事消费者应用程序的UI设计工作


我在这个项目中负责 “服务设计”版块,这与我职业生涯中的其他工作相比,略有不同。


——带传感器的手套具体是一种什么样的解决方案呢?

牛尾:在各类工厂中,产品的组装和检测等部分工序现在依然靠“人工”来完成。该解决方案可以通过安装在手套上的传感器,将手指的动作收集起来转化为数据,并以数字方式共享工作记录,这不仅可以减少由于操作失误而造成的损失,而且有助于技能的传承。



将手套读取的工作数据可视化


——请您介绍一下开发的过程。

牛尾:制造业的组装工厂经常发生连接器(连接电线和电器等的零部件)安装不规范的问题,为了解决这一问题,日立启动了这个项目。工厂曾试图通过摄像头拍摄的视频等来检测安装不规范的情况,但检测效果并不理想。于是在2017年,社会创新协创中心的研究人员开始主导开发一款能够通过多个传感器组合来“检测精细手工操作”的手套。2019年我加入了这个项目,当时传感器手套的样品和核心技术已经存在。作为设计师,我的职责是“从用户的角度思考如何让这款手套应用起来更加方便”。


──项目具体是如何推进的呢?

牛尾:我们是一个很小的团队,总共有4个人,包括1名项目负责人、2名研究人员和1名设计师,所以我们决定同时开展工作。例如,当研究人员在设计手套中的电路板时,我则负责设计手套的纸样并制作样品。


初期构思(左)、设计更新后的示意图(中)、最终成品(右)


从设计的角度来看,“手套能否用于实际工作”是非常重要的。为了弄清这一点,我们首先要弄清楚在生产车间作业人员具体是怎样工作的。
我也跟随研究人员,将样品带到车间,让作业人员实际佩戴并验证数据。同时,我们还详细询问了车间工作人员对手套的易用性和耐用性的要求。
对此,车间提出的要求包括“手指的动作不方便,希望面料再薄一点”“希望手指不要打滑”“希望长时间佩戴也不会感到闷热”等,我们根据这些要求不断进行改良。
作为一名设计师,我觉得这个过程充满趣味且很有意义,因为这不仅仅是画一张设计图就结束了,而是要去制作一个实际能用的样品,然后在车间进行验证和评估。



她说工作时的使用感受很重要(摄影:斋藤大辅)


与研究人员合作进行“敏捷开发”,向项目发起挑战


──周围的反应如何?

牛尾:经过两年的试制,2020年我们对外公开了正在开发的技术。当时我们收到了诸如“希望用来检测其他零部件的不规范的安装”“希望用于作业人员的技能培训”等反馈,这让我感觉项目是卓有成效的。目前研究人员正根据这些反馈意见,继续推动进一步的开发。


──在设计上有没有遇到什么困难?

牛尾:为了让各类生产现场都能用上这款手套,需要提高它的通用性,这一点很困扰我。最初我们开发的是“右手佩戴的手套”,但也有人习惯用“左手”。我们在开发过程中还发现,为了使手套在视频中更容易被检测到,除了黑色以外,还需要制作荧光色的版本。



不断改良的样品


现场提出了很多要求,对于我们来说都是宝贵的意见,但如果想要全部满足,就会做出几十种手套。既然要做通用产品,而不是定制产品,取舍是必不可少的。从如何为多种生产现场提供帮助的角度出发,对采纳哪些要求进行筛选是非常困难的,但同时也很有意义。


──参与这个项目之后,您 “作为设计师的工作观”有变化吗?

牛尾:有变化。首先,在带传感器的手套项目之前,在我参与的UI设计工作中,设计阶段和后续的开发阶段是有明确界限的,首先是从委托方那里获取要求的规格并研究的设计阶段,之后就进入了开发阶段。而在这个项目中,我是与研究人员一起直接前往现场提炼课题,并思考手套和应用程序界面的规格。
这种与研究人员紧密合作,将想法第一时间反映到设计中,并反复进行验证和修改的过程就是所谓的“敏捷开发”。样品在短时间内不断得到改善和升级,能够体会到这种速度感对我来说是一次非常宝贵的经历。
虽然项目不同制约因素也不尽相同,但我将在未来的工作中有效利用这次经历,这是对待生产制造和设计的基本态度。



(摄影:斋藤大辅)


──您心目中的“优秀的设计师”是什么样的?

牛尾:我认为一个“优秀的设计师”要能够站在客户的角度思考问题。想从用户的角度来思考和验证设计,我认为最重要的是了解现场,并充分理解现场的工作内容。
如果条件允许,我会亲自前往现场;如果不允许,我会仔细请教熟悉现场的人,并对工作流程进行彻底调查和验证。我认为不断收集信息有助于产生优秀的设计。
对于优秀的设计师而言,将研究人员提出的创意和高超的技术可视化,让普通人能够准确、清晰地了解技术内容也是一项非常重要的工作。作为日立的设计师,今后我希望继续与研究人员密切合作,并努力从用户的角度传播日立的技术。

  • 公开日期: 2024年6月