英美日高階製造菁英遠距實作訓練新措施
疫情期間，促使居家工作與遠距學習成為新常態，而攸關未來競爭力的高階製造人才實作訓練，正面臨衝擊與挑戰。英國BioPharmaChem Skillnet透過VR模式進行生技製藥人才培訓；美國製造創新研究網絡，應用各式遠距科技進行線上虛擬學習/實習，扶植先進製造科研人才；日本Creative Works宮本焊接學校，結合IOT物聯網技術遠距傳授與培訓學員焊接技能。以下分別介紹英美日各國如何應用虛擬科技培育未來高階製造實作人才措施。
英國BioPharmaChem Skillnet運用VR培訓生物醫藥人才
高階研發人才是生物製藥公司的核心競爭力來源。英國政府2021年啟動生物製造無菌技術VR培訓計劃，由都柏林理工大學(TU Dublin)虛擬交互研究實驗室(VIRal)合作開發，宣布2021年3月起使用虛擬實境Oculus VR進行生技製藥產業人才培訓，透過沉浸式體驗來學習如何在生物製藥過程中開發無菌技術的技能。受訓學員可在模擬的無菌室環境中「執行」活動，包括各階段流程排序、問題識別、手套檢查和隔離器操作等，該課程亦利用 3D 建模來展示移動速度，並為使用者提供反饋。Skillnet Ireland機構認為，必須將工業新技術和高等教育結合，為人才提供尖端技術和朝高階發展的機會。應用創新的虛擬實境工具來培養一流人才，讓學員易於學習且具成本效益的方式，同時有助於生醫企業展示產品成效。
圖一、英國Biomanufacturing in VR Programme虛擬訓練示意圖
虛擬模擬生物研發技術是一種深入學習過程，讓每位學習者透過體驗更詳細瞭解課程主題內容的創新方式，比起傳統課堂環境中閱讀或聆聽教材更容易被記憶，未來將成為替代實體培訓的實用技能教學方法。而使用VR和AR來改善培訓與教育，同時也應用在美國生技公司內訓員工上，針對生物科技、製藥、醫療器材等領域，進行研發過程測試模擬。讓學員在虛擬空間深入且充分理解生技製藥過程中，模擬體驗可能的任何反應(如：觸發對恐懼症或疾病階段的藥物反應等)，虛擬環境可降低實體設備成本、降低群聚風險，同時可大量培訓人才，尤其是偏鄉地區可突破實體地域限制。
美國AIM Photonics光子積體虛擬實驗室、edX線上學分課程
美國光子積體電路製造創新研究院(American Institute for Manufacturing Integrated Photonics)屬於美國16個製造創新研究院之一，專注於光學元件透過半導體技術積體化研究，未來使用光子傳輸與處理訊號，滿足高寬頻的時代需求。在人才培訓方面，建立「虛擬實驗室」及「線上技術學習」平台，進行遠距教學。前者，3D光子積體虛擬實驗室打造基於遊戲的學習環境，讓參與學員在各項技術級別與路徑圖中，進行光子積體電路(Photonic Integrated Circuit, PIC)探索，以深入瞭解光子積體電路的設計和製造；後者，在edX開辦線上學分課程，其技術難度具大學以上等級，同時提供教學材料供教師下載。線上虛擬實務訓練模式同時也應用在其他研究中心人才培訓措施，如：RAPID虛擬實習生計畫、NIIMBL-eXperience線上實習體驗計畫。
圖二、美國光子積體虛擬實驗室 Virtual Lab Sim Library示意圖
日本Creative Works透過IOT培訓焊接技術人才
日本東京都工業技術研究中心推行物聯網解決方案研究項目，參與的Creative Works宮本焊接學校，因應日本疫情爆發限制行動、避免群聚感染，研發如何運用IOT實現TIG氬弧焊接技術數位化。基於前期研究，完成研發「遠距TIG焊接工具材料組」，並配給學員每人一套可居家使用。此材料組包含：搭載攝影鏡頭及結合WEB的焊接頭盔，打造具物聯網功能的焊接機及輔助工具，建置能將焊接技術操作過程與數據上傳的「CONTEXER全鈑金生產管理」雲端IT系統，如此一來，老師可在遠端透過視訊與監控系統進行成果驗收、提供技術指導與建議。應用IOT與IT結合焊接設備，不僅可讓在職焊接技術人員能居家遠距工作，同時讓焊接學校可繼續傳授與培訓學員焊接技能，此舉被業界稱為焊接技術新時代，更獲得2021年日本製造業白皮書標竿案例。
圖三、日本IOT焊接遠距訓練示意圖
綜上所述，因全球經貿版圖重整、產業營運模式轉變，各國積極推動先進製造技術與落實數位轉型，但適逢COVID-19疫情流行之際，業者在人才招聘、職業訓練等人才發展方式產生轉變，由線下實體改為線上虛擬，對於需靠實務操作機台學習的製造技術，面臨巨大挑戰與關卡。綜觀他國在遠距學習上，除錄製線上課程、直播論壇/研討會、廣泛應用線上協作工具外，其產官學研更積極合作開發多種學習工具，如：打造虛擬實驗室模擬實驗情境、引進VR設備建置數位內容沉浸式體驗學習、開發產業應用的IOT與IT系統技術設備，以確保實作訓練有效落實。面對培訓方式的新轉變，對製造業來說相當有利也至關重要，不僅能廣泛激起未來人才對先進製造技術的興趣，同時讓領域內人才可不受地區偏遠與設備限制，持續精進研發與學習智慧製造技術，有助於促進先進製造經濟發展、強化國家高階製造競爭力。
參考資料：
作者：吳佩靜／工研院產業學院副研究員