Właśnie opublikowaliśmy 12 odcinek podcastu Coopernicus!
Artykuł - zdjęcie główne
Jak będą wyglądały szkolenia w Wirtualnej Rzeczywistości? Opowiada polska firma Enea Operator

Polska firma energetyczna Enea Operator zmienia obraz szkolenia przyszłej kadry pracowniczej swojej firmy za pomocą technologii wirtualnej rzeczywistości (VR). Jej celem jest podniesienie standardów szkoleniowych, optymalizacja sprzętu i narzędzi wykorzystywanych do praktyk zawodowych oraz zapewnienie bezpieczeństwa pracowników podczas szkolenia. 

Wirtualna przyszłość

Wirtualna rzeczywistość dawno już przestała być jedynie ideą z powieści Science Fiction. Zdaniem Tim Sweeney, twórcy firmy Epic Games
i światowego eksperta grafiki komputerowej, jesteśmy blisko punktu, w którym będzie trudno rozróżnić świat rzeczywisty od tego wirtualnego. Stwierdził, że lata 2020-2030 będą najważniejszym i najbardziej intensywnym okresem rozwoju technologii VR. Naszą przygodę rozpoczęliśmy
od gier i rozrywki. Obecnie wchodzimy w etap implementacji VR w branże takie jak energetyka, medycyna, a nawet nauka lotnictwa.

Techniki VR cieszą się coraz większą popularnością w branżach niebezpiecznych i wymagających trudnych do pozyskania zasobów. Wirtualna rzeczywistość pozwala już dziś ułatwić naukę latania samolotem. Przyszli lekarze wykorzystują gogle w celu nauki przeprowadzania operacji – nie jest konieczne wykorzystywanie ludzkiego ciała do tego typu praktyk. Technologia VR będzie nietuzinkowym, a zarazem kreatywnym dodatkiem do tradycyjnych praktyk. W sektorze energetyki po tę technologię postanowiła sięgnąć polska firma Enea Operator (EOP). Dowiedzieliśmy się, jak na przestrzeni lat kształtował się projekt i jak wygląda obecnie.

Start projektu

W 2019 roku Enea Operator (EOP) ogłosiła uruchomienie nowego projektu badawczo-rozwojowego przy współpracy z Politechniką Poznańską
oraz Uniwersytetem Ekonomicznym w Poznaniu. Tematem przewodnim jest aktywne wykorzystanie technologii VR do szkolenia kadry pracowniczej. Uznano, że głównym narzędziem szkoleniowym zostaną gogle wizualne, a opracowany system będzie zwiększał kompetencje pracowników firmy. Prace nad przełomowym projektem trwają już trzy lata. Łączny koszt inwestycji wyniósł ponad 6,4 mln zł, w tym 3 mln zł dotacji ze środków Unii Europejskiej.

Na początek digitalizacja

Technologia VR jest jeszcze młoda, więc projekt wymagał znacznych inwestycji czasu i pracy w zakresie opracowania wymagań technicznych
i scenariuszy zajęć dydaktycznych, które z uwzględnieniem stanu techniki są możliwe do zrealizowania. Zakres projektu obejmował nowy system szkolenia dla elektromonterów, który opracowano z wykorzystaniem inżynierii wiedzy i metodyki Design Thinking. Enea Operator dokonała przeglądu ponad 90 zidentyfikowanych technologii wykonywania prac pod napięciem i niemalże 40 technologii czynności łączeniowych. 

W ramach przeprowadzonych wizji lokalnych, sporządzono dokumentację filmową przykładowych sekwencji oraz szkoleń z prac pod napięciem. Dodatkowo sporządzono wykaz obiektów i urządzeń, którymi dysponuje EOP. W toku analizy, stwierdzono, że wszystkie obiekty i urządzenia mogą zostać poddane wirtualizacji.

Na zdjęciu: Chmura punktów reprezentująca widok ogólny stacji SN/nN.

Model CAZ stacji GPZ

Kluczową motywacją dla Enei Operator w sięgnięciu po Technologie VR/AR był wysoki wskaźnik niebezpieczeństwa, którym cechuje się sektor elektroenergetyczny. W ramach projektu Enea Operator stworzyła architekturę informatyczną systemu, która składa się z rozproszonych komponentów sprzętowych i programowych połączonych siecią komputerową. Taka budowa umożliwia efektywne tworzenie i prezentację ustandaryzowanych treści w rozproszonych jednostkach. Przykładowo, każdy pracownik wymagający przeszkolenia z obsługi wybranej stacji Średnich Napięć, będzie mógł w bezpiecznych warunkach zapoznać się z możliwymi zadaniami i organizacją przestrzenną placówki. Warunkiem jest dostęp do infrastruktury szkoleniowej – w ramach projektu powstanie 5 stanowisk szkoleniowych. 

Oczywiście architektura sprzętowa i teleinformatyczna bez źródła treści dydaktycznych to też za mało. EOP w analizie sporządzonej przed projektem określiła problem dobitnie: „Przeprowadzona analiza dotychczasowych rozwiązań pokazała, że brakuje obecnie rozwiązań umożliwiających modelowanie szkoleniowych aplikacji VR dla operatorów elektryków, które mogłyby być wykorzystywane bez udziału informatyków”.

W ramach projektu stworzono zatem kreator scen szkoleniowych, który pozwala na tworzenie dowolnych scenariuszy z wykorzystaniem przygotowanej pod tym kątem biblioteki obiektów 3D, zawierającej przykładowe obiekty występujące w typowych stacjach elektromagnetycznych. Obiekty oprócz geometrii 3D i tekstury posiadają parametry opisujące ich właściwości w realnym świecie, które mogą mieć znaczenie wewnątrz cyfrowego scenariusza. Do tworzenia obiektów biblioteki wykorzystano narzędzia 3ds Max oraz Unity – silnika do tworzenia gier wideo, za pomocą którego stworzono na przykład grę „Pokemon Go!”.

Struktura geometryczna obiektu – widoczna regularna struktura quadów i trójkątów.

Instrukcja czynności łączeniowych pokazana na wirtualnym tablecie

Z innej perspektywy

Jak to wygląda w praktyce? Po założeniu gogli i kontrolerów, elektromonter porusza się wewnątrz modelu 3D, który odzwierciedla np. Główny Punkt Zasilający (GPZ). Wirtualna rzeczywistość wygląda na tyle realistycznie, że emuluje najważniejsze obiekty elektroenergetyczne
z dokładnością umożliwiającą bezpieczne i skuteczne odbycie praktyk szkoleniowych. Użytkownik może skorzystać z wielu trybów szkoleń:

·        Eksploracja (brak scenariusza) – swobodne poruszanie się po obiekcie i interakcja z nim w celu zapoznania się z jego budową.

·        Lekcja – Scenariusz z aktywnym trybem pomocy, podświetleniem, ścieżką i niemożliwością popełnienia błędu.

·        Ćwiczenie – Scenariusz z ograniczoną pomocą. Możliwość popełnienia błędu bez konsekwencji.

·        Egzamin – Scenariusz pozbawiony podpowiedzi. Popełnienie błędu skutkuje zakończeniem scenariusza.

Z obecną datą Projekt Enea Operator obejmuje scenariusze szkoleniowe dla 15 wybranych GPZ, 10 stacji średniego napięcia oraz ośrodek szkoleniowy w Łagowie

Powyżej zamieszczony obraz przedstawia wirtualny poligon w Łagowie oraz jeden z Głównych Punktów Zasilających na terenie Enea Operator.

Korzyści, wyzwania, pytania

Na obecną chwilę system stawia przed użytkownikami dwa zestawy problemów. Jeden związany jest z adaptacją do nauki wewnątrz wirtualnej rzeczywistości i ma do czynienia ze sterowaniem i odwzorowaniem czynności rzeczywistych w środowisku VR. Przykładowo: opanowaniem dystansu teleportacji postaci, chwytaniem obiektów, wciskaniem przycisków i przełączników, używaniem kluczy i mierników.

Drugi wymaga interwencji instruktora i związany jest z samą procedurą scenariusza i orientacją przestrzenną. Najczęściej zdarza się, iż nowy pracownik nie zna układu stacji lub GPZ i nie potrafi odnaleźć miejsc oraz narzędzi wymaganych do ukończenia scenariusza. Pozostaje nam poczekać na zakończenie kolejnego etapu projektu, w którym EOP zmierzy się odkrywanymi w trakcie testów wyzwaniami. Z pewnością pomocą
w interaktywnych rozwiązaniach będzie fakt, że przy generowaniu obiektów cyfrowych w scenariuszach wykorzystano internet semantyczny – stosowany w celu formalnej reprezentacji wiedzy pod aplikacje sztucznej inteligencji i w robotyce. System rozumie czym są przedmioty i narzędzia w przestrzeni 3D. Być może w przyszłości będzie nawet w stanie automatycznie generować problemy szkoleniowe.

Czy szkolenie wirtualne zastąpi procesy, z których korzystaliśmy do tej pory? 

„Należy zwrócić uwagę na ogromną zaletę tego systemu – elastyczność. Jesteśmy w stanie rozszerzyć scenariusze szkoleniowe o nowe wirtualne sceny, które będą jeszcze bardziej zaawansowane i dokładne. Jest to idealne dopasowanie się do dynamicznego tempa rozwoju technologii i branży energetycznej. […]. Dzięki dużej elastyczności, stworzenie nowych scenariuszy i wprowadzenie nowych zagadnień, nie będzie problemem” – mówi jeden z pracowników Enei Operator. Jak zapowiadają twórcy aplikacji, z czasem możemy spodziewać się nowych aktualizacji, które będą dostosowane do dzisiejszych wymagań szkoleniowych. 

Czekamy na efekty kolejnego etapu projektu i życzymy powodzenia firmie Enea Operator!

Projekt „Elastyczny system zwiększania kompetencji pracowników służb technicznych z zastosowaniem technik rzeczywistości wirtualnej” jest współfinansowany ze środków unijnych w kwocie 3 050 641 zł w ramach Programu Badawczego „Szybka ścieżka dla dużych przedsiębiorstw
i konsorcjów” wdrażanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Wartość całego projektu wynosi 6 260 305 zł.

Napisany przez:

Michał Dziedziniewicz, Bartosz Nyga

Dodaj komentarz