Виртуальные тренажеры: как обучить оператора установки без риска для оборудования

В ИХТЦ давно и успешно работает уникальный коллектив, занимающийся вопросами математического моделирования. Наработан громадный опыт обследования, оптимизации действующих химических процессов, отлажено взаимодействие с профильными институтами. Мы рады сообщить, что в скором времени запускаем услугу по созданию виртуальных тренажерных комплексов, симуляторов оборудования, производственных линий, цехов для химических предприятий под собственным брендом.

Наши основные преимущества в этой области:

Длительная остановка производственной линии из-за аварии или ошибки оператора приводит к серьезным финансовым убыткам, вплоть до потери текущих клиентов и закрытия завода. Навыки и движения персонала должны быть отработаны до автоматизма. Зачастую на практике порядок действий при внештатной ситуации сотрудники знают только в теории. Даже опытный работник со стажем в десятки лет может «забуксовать», растеряться.

Современное производство — сложный автоматизированный процесс, где каждая секунда имеет решающее значение. Незапланированный простой оборудования, связанный с ошибкой, сбоем, может стоить предприятию огромную сумму денег: продукция не выпускается, а производственные издержки компания несет те же. К ним плюсуются затраты на устранение неполадок, репутационные и сервисные потери.

Согласно отчету исследовательской группы Aberdeen Research, 82% производственных организаций по всему миру за последние три года сталкивались с проблемой незапланированных простоев. Для крупных высокотехнологичных компаний цена такого блэкаута может доходить до 260 000 долларов в час.

Средняя стоимость простоя по всем отраслям, по оценкам аналитиков, сегодня составляет 30−50 тысяч долларов в час. Потери в производительности для нефтехимических производств доходят до 2−5%. Общее количество часов простоя может достигать 15. В среднем, вне зависимости от отрасли, такие инциденты встречаются 3,6 раз в год и длятся 3−4 часа. То есть за год предприятие в среднем теряет минимум полмиллиона долларов.

Создание и внедрение на производстве виртуальных промышленных тренажеров способно свести риски возникновения аварии к минимуму, существенно сократить время на устранение неполадок, получить штат грамотных специалистов без ущерба для вашего оборудования или их здоровья. Материальная выгода получается от снижения брака и увеличения качества выпускаемой продукции.

Технологиям виртуальной реальности (VR) и дополненной реальности (AR) более 50 лет. Мы привыкли воспринимать их как вотчину индустрии развлечений. На самом деле, они вполне годятся для решения задач бизнеса. Сегодня их активно используют в рекламе и продажах (BTL-коммуникации), строительстве, недвижимости и автопроизводстве для демонстрации продуктов клиентам.

Гораздо интереснее примеры внедрения VR в реальном производстве. Мы собрали несколько кейсов, чтобы наглядно показать пользу от данных технологий в промышленности (если у вас нет времени на чтение — можно посмотреть видео-презентацию).

Первым из крупных игроков виртуальную реальность освоил автогигант Ford. Еще в начале 2000-х предприятия компании использовали VR для дизайнерских целей и внутрикорпоративных коммуникаций. Последние 7 лет технологии стали центром всего автоматизированного производства. Конструкторы и инженеры передвигаются по заводу в очках Oculus Rift.

Логистическая компания DHL успешно запустила проект с применением AR на производстве в Нидерландах. Складские рабочие получают через виртуальные очки подсказки по перемещениям и операциям погрузки. Представители компании декларируют увеличение производительности рабочих процессов на 25%.

«Газпромнефть» создает двойники технологических цепочек на основе математического моделирования и виртуальной реальности. Моделируется нефтяная установка, задаются ее характеристики и требования, отрабатывается реакция на внештатные ситуации.

Самая мощная отдача от VR-технологий в промышленности лежит в области обучения персонала и планирования. Существует дефицит квалифицированного рабочего персонала всех уровней, при том что сегодняшний уровень автоматизации требует совершенно высочайших навыков от сотрудников. Необходимо ускорять процесс их подготовки. Не только операторов, но и технологов, занимающихся обслуживанием оборудования.

Стоимость такого обучения «вживую» равна стоимости соответствующего оборудования и отдельного помещения, никто в здравом уме не допустит новичка практиковаться на действующей линии. В противном случае придется закладывать в цену обучения как минимум время простоя, не говоря уже о вероятных поломках. Изменения режима на крупнотоннажном производстве — вообще миллиардные убытки. Значит, нужны виртуальные тренажеры.

VR-тренажеры в основе своей, как правило, имеют мнемосхему, практически идентичную той, которая заложена в автоматизированной системе управления процессом, технологической цепочкой на реальном производстве.

Важный момент при организации VR-тренажера — создание точной и адекватной математической модели технологического процесса. Она помогает внести в имитацию большинство выполняемых оператором или наладчиком действий. Без участия персонала, хорошо знакомого с данным производством, ничего хорошего не выйдет. Когда вам говорят — мы сами придем, осмотрим, разработаем и внедрим, от вас нужны только деньги — бегите от таких «умельцев».

Виртуальные тренажеры похожи на игру. Вы запускаете программу, она показывает объект, с которым взаимодействуете, пульт оператора, те же приборы, колонны, все те же данные от реальной системы (давление, температура, подача сырья). Создается полное ощущение, что работаете с конкретным производством, но без физического вмешательства. Здесь же можно поменять параметры: например, смоделировать отказ задвижки. Оператор должен определить и устранить неисправность.

Таким образом на тренажере можно безболезненно отработать все отклонения от штатной работы оборудования, действия по устранению неполадок и минимизации рисков.

На практике это достаточно тонкая, ювелирная работа. Готовые решения, которые сегодня предлагают на рынке, подойдут не всем. Наше решение всегда будет отличаться в лучшую для заказчика сторону в плане цены. Не секрет, что основную часть стоимости такого продукта составляют лицензионные отчисления за использования программных комплексов (типа Aspen HYSYS и других). Выигрыш будет получаться за счет исключения избыточных расчетов в тренажере и сохранения заложенного функционала «упражнений».

Мы готовы ответить на любые вопросы по реализации проекта создания виртуальных тренажеров на химическом производстве. Вы можете задать их любым удобным для вас способом.

Если материал оказался для вас полезным - поддержите проект и поделитесь записью!