Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Создан первый универсальный цифровой тренажер для подготовки операторов сложной техники
Ученые ПНИПУ создали универсальный цифровой тренажер для подготовки операторов сложной техники (кранов, экскаваторов). Система моделирует производственные операции в реальном времени, автоматически оценивая действия стажера, и позволяет гибко настраивать сценарии обучения, что вдвое ускоряет подготовку специалистов без рисков для жизни и остановки реального производства.
Статья опубликована в журнале «Уголь». Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда.
Перегрузочные машины (краны, погрузчики, конвейеры) — это необходимое техническое средство для выполнения работ во многих сферах народного хозяйства, включая горнодобывающую, строительную, лесную отрасли. Они позволяют поднимать, перекладывать или перемещать грузы разных типов, включая контейнеры, бревна, песок, грунт, кирпичи, металлические конструкции. Такие устройства бывают разных видов, размеров и техники управления. Операторы, работающие на них, должны не только хорошо знать теорию, но и обладать развитыми сенсомоторными навыками для выполнения погрузочно-разгрузочных операций, а также уметь подготовить технику к работе, вовремя диагностировать неисправности и провести ее ремонт.
Традиционное обучение персонала часто сводится к изучению инструкций и длительной практике на реальной технике, что экономически невыгодно, требует остановки производства и связано с рисками для жизни. Неправильное управление оборудованием — это одна из основных причин тяжелого, а иногда и смертельного травматизма на производстве. В среднем от 60 до 80% всех несчастных случаев связанны с человеческим фактором из-за несоблюдения инструкций и нарушения регламентов.
Современные технологии позволяют повысить качество и скорость подготовки кадров с помощью виртуальных тренажеров и других средств электронного обучения. Подобные симуляторы уже нашли применение в энергетике, нефтехимии и буровом деле, где точно моделируют рабочие процессы конкретного оборудования, за счет чего учащийся может близко с ним познакомиться и научиться правильно взаимодействовать. Однако такого универсального инструмента для автоматизированного обучения операторов разных установок, в том числе для перегрузочных машин, пока нет.
Ученые Пермского Политеха совместно с коллегами из Российского биотехнологического университета (Москва) разработали новую систему (ПО) на основе имеющихся компьютерных тренажерных комплексов, которую можно адаптировать под любую установку и уровень сложности — от простых тестовых приложений до полноценных виртуальных симуляторов с использованием технологий VR/AR.
— Мы создали программу, которую инструктор сможет гибко настраивать на необходимую производственную операцию – от разборки узла машины до ее запуска. Она работает за счет трех взаимосвязанных подсистем. Первая – позволяет управлять сценариями конкретных упражнений, ставит задачу обучающемуся, например, выбрать последовательность действий при разборе крана или включении станции питания. Также возможно контролировать уровень сложности, наличие подсказок, критерии оценки. Вторая подсистема отвечает за выполнение заданий и оценку их качества. Третья – демонстрирует результаты в доступной форме, позволяет посмотреть успехи конкретного оператора или всей группы, а также результаты по определенному упражнению или за выбранный период, — объясняет Иван Полевщиков, доцент кафедры информационных технологий и автоматизированных систем ПНИПУ, кандидат технических наук.
Уникальность программного продукта в том, что он представляет собой универсальный конструктор, с помощью которого можно реализовать различные методики обучения, подходящие как для новичков, так и для повышения квалификации опытных специалистов. В отличии от аналогов, разработка ученых обеспечивает полную автоматизацию процесса и контроля навыков операторов.
В ее основе лежит язык моделирования UML, который широко используется в IT для проектирования сложных систем. С его помощью эксперты создали наглядные диаграммы, которые детально описывают как архитектуру тренажерного комплекса, так и пошаговые сценарии конкретных упражнений для отработки навыков. Именно такой подход позволяет настраивать программу под различные производственные задачи, которым оператор должен научиться: от ремонта и замены фильтров до аварийной остановки или запуска турбины, а также управления рабочими органами техники.
Один из ключевых элементов ПО — алгоритм интегральной оценки качества. Он учитывает не только правильность действий, но и количество попыток и время выполнения. Если обучающийся совершает ошибку, то система в режиме реального времени указывает на нее и позволяет повторить действие, что способствует лучшему закреплению навыков. В конце инструктор получает детальный отчет обо всем процессе обучения.
— В качестве примера на основе разработанной программы мы реализовали действующий прототип тренажера в форме приложения с веб-интерфейсом. Он предназначен для контроля знаний у операторов и навыков технического обслуживания перегрузочной машины (на примере автокрана). Обучаемый видит на экране последовательность шагов и выбирает правильное действие из предложенных. В ходе упражнения для просмотра также доступны 2D- и 3D-изображения устройств машины. В случае ошибки система ее визуализирует, а итоговый интерфейс наглядно отображает подробные результаты по каждой задаче и общую оценку (например, 73,2% от требуемых нормативов), — рассказывает Иван Полевщиков.
Эксперты отмечают, что предлагаемые модели и алгоритмы универсальны, их можно адаптировать к разработке тренажеров, предназначенных для любых типов технологического оборудования и производственных процессов — от буровых установок и химических реакторов до конвейерных линий и горнодобывающих комбайнов.
Разработка ученых ПНИПУ открывает новые возможности для подготовки кадров в разных отраслях промышленности. Технология позволяет создавать как дорогостоящие иммерсивные тренажеры с 3D-графикой и VR-очками для отработки сложных сценариев, так и бюджетные статические симуляторы для проверки базовых знаний, что делает ее доступной для предприятий любого масштаба. Это особенно актуально в условиях появления новых современных установок в отечественной промышленности и необходимости быстрой подготовки для них высококвалифицированных сотрудников.
Telegram 
Дзен 
VK Канализационный коллектор — скрытый источник загрязнения воздуха в городе. Через его вентиляционные шахты накопленный сероводород и другие агрессивные газы вместе с патогенной микрофлорой выталкиваются на поверхность при сверхплановом заполнении. Эта ядовитая смесь вредит здоровью людей и разъедает бетонные конструкции канализаций. Существующие сегодня защитные механизмы и дорогостоящие вентиляционные системы очистки имеют ограничения: конечные фильтры при достижении пиковой концентрации опасных испарений уходят в аварийный режим. Ученые ПНИПУ и компании «Вентмонтаж» разработали новое решение на основе гидрофильтра. Внедрение системы избавит воздух на 96,8% от механических примесей и на 65% снизит выброс агрессивных газов, а с помощью озонатора обеспечит полное обеззараживание.
Латентный железодефицит и железодефицитная анемия остаются одними из самых распространенных патологических состояний. Пациенты нередко задаются вопросом: возможно ли скорректировать дефицит железа, лишь обогатив рацион железосодержащими продуктами, вроде красного мяса, свеклы, гранатов? Несмотря на логичность этого подхода, современные клинические рекомендации единодушно указывают на его несостоятельность в качестве основного лечения.
В нервной системе пациентов с этим заболеванием обнаружили значительные скопления иммунных клеток, нацеленных на вирус. Это может свидетельствовать о том, что вирус Эпштейна — Барр способен активно провоцировать иммунную систему.
В 1980-х годах большую популярность приобрела борьба с озоновыми дырами. Из-за нее хладагенты из хлорфторгулеродов заменили на аналоги из гидрофторуглеродов. Теперь ученые выяснили, что эта замена — как и следующие за ней, уже в рамках борьбы с глобальным потеплением — ведет к накоплению в атмосфере довольно опасных «вечных химикатов».
Латентный железодефицит и железодефицитная анемия остаются одними из самых распространенных патологических состояний. Пациенты нередко задаются вопросом: возможно ли скорректировать дефицит железа, лишь обогатив рацион железосодержащими продуктами, вроде красного мяса, свеклы, гранатов? Несмотря на логичность этого подхода, современные клинические рекомендации единодушно указывают на его несостоятельность в качестве основного лечения.
Паническое расстройство характеризуется физическим напряжением, усиленным сердцебиением и одышкой. Ученые из Бразилии нашли способ бороться с этим недугом, создавая схожее физическое напряжение, но в спокойной и контролируемой обстановке — во время физупражнений.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно