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 Обычно выбрасываемое кометой вещество придает ей заметное ускорение. Как выяснилось, с третьим известным науке межзвездным объектом 3I/ATLAS этого практически не происходит, хотя у него есть и кома, и хвост. Астрофизики сейчас пытаются найти этому объяснение.
Если гипотетическая внеземная цивилизация живет возле очень старой и потому очень горячей звезды, она могла бы спасти свою планету от перегрева с помощью защитной астроинженерной конструкции. Астрофизики рассказали, как ее можно будет обнаружить с помощью новой обсерватории.
ТЭС на ископаемом топливе — причина смерти многих сотен тысяч человек в год. Их замещение поэтому неизбежно, но вот чем? ВИЭ нестабильны в выработке, из-за чего мы видим страновые блэкауты в Испании и ужесточение правил их ввода в Китае с этого года. Атом, напротив, крайне стабилен. Только вот при текущем сценарии использования ядерного топлива разведанные запасы урана слишком малы, чтобы быть долгосрочной основой для недорогой энергии. Пока их хватает, а что будет завтра? Именно ответу на этот вопрос и посвящены два страхующих друг друга прорывных российских проекта по замыканию топливного цикла.
Обычно выбрасываемое кометой вещество придает ей заметное ускорение. Как выяснилось, с третьим известным науке межзвездным объектом 3I/ATLAS этого практически не происходит, хотя у него есть и кома, и хвост. Астрофизики сейчас пытаются найти этому объяснение.
Археологи Института истории материальной культуры РАН (ИИМК РАН), при поддержке фонда «История отечества» в ходе раскопок обнаружили на всемирно известной стоянке каменного века Костенки-17 в Воронежской области редчайшие украшения из зубов песца и окаменелой раковины, а также уникальный для этого времени нуклеус из бивня мамонта для снятия заготовок.
Резкий крен, падение в воздушную яму и тревожный сигнал ремней безопасности — знакомые ощущения для любого, кто часто летает. Для миллионов пассажиров турбулентность остается главным источником дискомфорта и страха в полете. Но авторы нового исследования обещают перевести ее из разряда непредсказуемых явлений в область точной науки. Они заявили о создании, возможно, самой передовой математической модели турбулентности, которая поможет сделать полет гораздо спокойнее.
Посадка, включая выгорание куска степи, прошла штатно, но часть грызунов на борту погибли. Правда, погубила их не повышенная космическая радиация полярной орбиты, влияние которой на млекопитающих планировали выявить в миссии, а более банальные причины.
Исследования самодержавия могут пролить свет на феномен, исконно свойственный российской государственности, а значит, переосмыслить исторический путь России и выработку новых направлений развития, к такому выводу пришел ученый ТюмГУ.
Третий известный межзвездный объект 3I/ATLAS летит примерно вдвое быстрее обоих своих предшественников. По расчетам, его вряд ли могло выбросить из родной планетной системы с подобной скоростью, и так разогнаться по пути он тоже не мог.
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