Obr. 5 Obrazovka získaná z VR modelu ukazuje návrh riešenia, v rámci ktorého by bol blokovaný prístup do istej časti prevádzky
Modely virtuálnej reality pri návrhu procesov
Na obr. 4 je znázornený iteratívny a súbežný návrh procesu s využitím modelov virtuálnej reality. Klient/EPC je zodpovedný za celkový proces návrhu, zatiaľ čo ďalšie tímy návrhárov z oblasti stavebníctva, strojárstva, riadiacich systémov a pod. sú zodpovedné za návrh prevádzkových podsystémov (ako sú prevádzkové zariadenia, konštrukcia budovy či inštalácie). Všetky návrhárske tímy sú takisto zodpovedné za poskytovanie korektných a aktuálnych vstupných údajov do „databázy virtuálnej reality“. Poskytovateľ VR, pracujúci pre zákazníka, spravuje a riadi všetky údaje v rámci VR a sprístupňuje aktualizované a korektné modely VR každému, kto je do procesu vývoja a návrhu zainteresovaný.
Modely VR potrebné pri procese v súlade s obr. 4 poskytujú návrhárskym tímom štruktúrované a ľahko pochopiteľné informácie súvisiace s návrhom. To možno dosiahnuť len vďaka tomu, že nemožno používať tradičné prístupy založené na 2D CAD schémach. Prechádzaním cez jednotlivé modely dokážu investori analyzovať návrh zo všeobecného pohľadu aj z detailnejšej perspektívy. VR modely navyše umožňujú jednoduchšie vysvetliť rôzne riešenia návrhu a diskutovať o nich s väčšou skupinou investorov obzvlášť vtedy, keď používajú rôzne spôsoby interpretácie 2D schém. Uvedená schopnosť spoločného pohľadu z rôznych perspektív umožňuje lepší a produktívnejší prístup k návrhu. Zároveň to podstatne zjednodušuje hľadanie a opravu kolízií a chýb návrhu, a to ešte vo fáze samotného návrhu.
Na obr. 5 vidno, ako model VR identifikuje nezrovnalosti v návrhu; v tomto prípade bránia výstupy potrubí prepravujúce procesnú vodu prístupu pracovníkom do istej časti prevádzky. Odhalenie takejto chyby po realizácii riešenia je často veľmi nákladné. Takéto chyby zároveň ovplyvňujú výrobu z hľadiska prestojov potrebných na návrh nových termínov alebo úplné preplánovanie niektorých činností.
Počas skúšok využívajúcich VR modely sa používatelia zhodli, že hlavnými výhodami tejto technológie je jej schopnosť oveľa rozsiahlejšieho zhodnotenia ďalších kvalifikovaných oblastí súvisiacich s celým projektom. Zároveň výrazne šetrí čas. Ako povedal jeden z manažérov vývoja: „Najprv som bol skeptický. Potom som zistil, že štúdiom VR modelu dokážem ušetriť množstvo času a môžem sa viac sústrediť na dôležité záležitosti namiesto prezerania hromady schém.“
Okrem toho, že VR modely umožňujú investorom robiť zásadné rozhodnutia, dokážu ich zapojiť aj do každodennej práce. Schopnosť rýchlo roztriediť relevantné informácie a prezentovať ich jednoduchým a komplexným spôsobom umožňuje zákazníkovi zozbierať názory od širokého spektra odborníkov, ako sú prevádzkoví operátori a údržbári, a zlepšiť tak procesy rozhodovania v rámci podniku.
VR a výkon údržby
Aby sme pochopili, čo treba zahrnúť do školenia pracovníkov údržby, prvým rozumným, logickým krokom je pozrieť sa na úlohu, ktorú by mal účastník školenia vykonávať po jeho skončení. Napríklad v rámci prevádzkových procesov organizácia takýchto úloh veľmi závisí od typu priemyslu, rozsahu používaných zariadení, ktoré treba udržiavať, a špecifickej kultúry toho ktorého podniku. Nezávisle od toho možno úlohy údržby vo všeobecnosti rozdeliť na nasledujúce podúlohy:
- reprodukovanie – byť schopný zistenú chybu zreprodukovať,
- identifikácia – byť schopný presne diagnostikovať zdroj chyby,
- náprava – oprava chyby prijatím činností adekvátnych pravidlám zavedenej údržby,
- potvrdenie – kontrola, či bola odhalená chyba vyriešená.
Každá z uvedených štyroch činností vyžaduje odborné a špecifické fyzikálne a rozumové znalosti.
K využívaniu nástrojov virtuálnej reality v oddelení údržby sa zvyčajne pristupuje tak, že školený pracovník by mal mať hlboké znalosti z riešenia údržby aj z princípu fungovania daného zariadenia. To znamená, že štruktúra typického školenia zahŕňa ciele, ktoré možno vybrať z veľkého počtu kategórií:
- začiatočné teoretické školenie,
- školenie vedené inštruktorom,
- zhodnotenie systémov,
- školenie so zameraním na diagnostiku problémov,
- školenie s ohľadom na rozpoznávanie príznakov problémov,
- oboznámenie sa so zariadeniami,
- simulácia scenárov,
- vizuálne ohodnotenie,
- koordinácia ruka/oko,
- vyhodnotenie priestoru.
Napríklad pri analýze celého pracovného prostredia prevádzky dokáže špeciálne navrhnutý avatar napodobňovať správanie pracovníkov prevádzky alebo údržby. To je doména analýzy systémov (3, 8 a 10), kde sa pracovný priestor, únikové a prepravné trasy a rizikové oblasti v prevádzke vyhodnocujú z hľadiska logistiky. Výsledok uvedenej analýzy umožňuje optimalizáciu výkonov údržby a ich zviditeľnenie, ak treba kontaktovať tím vývojárov kvôli nejakým zlepšeniam alebo úpravám.
Druhým príkladom (obr. 6) je vyhodnotenie priestoru (10), ale teraz s cieľom lepšieho oboznámenia sa so zariadením (6) a zlepšenia koordinácie ruka/oko (9). Prevádzka vysoko automatizovaných priemyselných procesov vo veľkej miere závisí od udržiavateľnosti prevádzkových zariadení. Vzhľadom na ekonomické dôsledky, ktoré by mohla vzniknutá chyba mať, má predchádzanie takýmto udalostiam veľkú prioritu. Preto si treba byť istý, že údržba sa môže vykonávať poriadne a načas, pričom personál údržby sa môže zúčastniť na školeniach s využitím avatarov alebo „osobne“ prostredníctvom VR modelov prevádzkových zariadení a rozvrhnutia prevádzky. Problematika údržby teda zahŕňa diagnostiku, správne načasovanie a postupy, ktoré možno následne optimalizovať.
VR a bezpečnosť
Prevádzkoví operátori sa pri použití VR cítia úplne zúčastnení a vnímajú virtuálne prostredie, ako keby to bola reálna prevádzka. Nasadením VR okuliarov sú schopní stereoskopicky vidieť priestorovú hĺbku okolia, prechádzať sa cez virtuálny závod a vnímať ho. Priestorový 3D zvuk tak isto prispieva k tomuto prirodzenému pocitu, podobne ako schopnosť vykonávať činnosti používaním rôznych ručných zariadení. Len čo sú ponorení do virtuálneho prostredia, kde sa všetko podobá realite, môžu operátori vyskúšať a otestovať všetky normálne alebo abnormálne činnosti. Každá činnosť či už v prevádzke, alebo v miestnosti riadenia je dôsledne simulovaná z hľadiska správania procesu, ktorého akcie/reakcie možno takisto vnímať. Z praktického hľadiska VR umožňuje operátorom testovať každú abnormálnu situáciu, ktorá im len napadne vrátane stručného pochopenia atypického správania prevádzky. Očakávané aj predpovedateľné chyby možno otestovať v celej ich šírke, a to až do štádia katastrofy, ktorú by mohli spôsobiť. Koniec koncov, poučenie sa z virtuálnej katastrofy môže pomôcť vyhnúť sa tej skutočnej.
Tento prístup má dve silné stránky: bezpečnosť možno testovať a skúšať na školiacom nástroji a účastníci školenia vystavení riziku boli schopní lepšie identifikovať nebezpečné scenáre. Obidve tieto vlastnosti spolu zlepšujú schopnosť operátorov robiť lepšie rozhodnutia v správnom čase. Inými slovami VR umožňuje vykonávať školenie, zhodnotiť riziko a riadiť bezpečnosť podstatne efektívnejšie a realistickejšie ako kedykoľvek predtým.
Záver
VR poskytuje počítačom vytvorenú 3D reprezentáciu skutočného alebo imaginárneho sveta, v ktorom používateľ zažíva skutočný kontakt a pocity. Technológia VR je už na dostatočnej úrovni a cenovo dostupná, a to aj pre menšie organizácie alebo spoločnosti, ktoré zvažujú jej využívanie. Prispôsobiteľnosť školiacich systémov na báze VR znamená, že ich možno ľahko konfigurovať, používať a budú tvoriť čoraz dôležitejší prvok nových školiacich systémov.
Schopnosť simulovať zložité procesy pomocou virtuálnych činností znamená, že účastníci školenia zažijú prostredia, ktoré sa časom menia. Využitie počítačových modelov reálnych zariadení je zároveň bezrizikové a umožňuje vykonávať experimenty bez potreby odstávky reálnych zariadení a straty výroby. To umožňuje používateľom učiť sa z počítačom vytvoreného prostredia a dáva im príležitosť urobiť chyby a zažiť dôsledky bez toho, aby sa sami vystavili riziku.
VR navyše zlepšuje procesy návrhu a je podstatne pokrokovejším nástrojom na školenia ako klasické prístupy. V konečnom dôsledku VR šetrí čas pracovníkov aj ich peniaze.
Zdroj: Rovaglio, M. – Scheele, T.: The Role of Virtual Reality in the Process Industry. Schneider Electric (Invensys). White Paper. [online]. Publikované 20. 4. 2016. Dostupné na: http://software.schneider-electric.com/pdf/white-paper/the-role-of-virtual-reality-in-the-process-industry/.
-tog-
