Тенденции В рамках федерального проекта "Цифровые технологии" национальной программы "Цифровая экономика Российской Федерации" технологии виртуальной и дополненной реальности (VR/AR) внесены в список ключевых цифровых технологий. Дорожная карта развития этих технологий в рамках сквозных цифровых технологий особенно подчеркивает их эффективность в обучении сотрудников. Применение виртуальных тренировок сотрудников позволяет сократить производственные расходы на 30% и уменьшить количество ошибок и простоев оборудования.
Технология
Виртуальная реальность
Виртуальная реальность (VR) представляет собой компьютерную генерацию визуализации, доступ к которой обеспечивается с помощью устройств иммерсии. С использованием VR/AR-оборудования можно детально исследовать почти любое программно моделированное оборудование.
В процессе VR-обучения сотрудник становится активным участником, выполняя реальные задачи и операции лично. Это способствует формированию мышечной памяти и более эффективному усвоению информации.
Традиционный VR-тренажер включает в себя шлем, наушники, джойстики и специальное программное обеспечение, которое необходимо предварительно установить на компьютер.
Применение виртуальной реальности повышает эффективность образовательного процесса Применение виртуальной реальности повышает эффективность образовательного процесса.
Реализация
Начало
При разработке программного обеспечения VR/AR для РЖД активно взаимодействует с ведущими отечественными производственными центрами и университетами. Исследования по применению VR-технологии в железнодорожной отрасли проводятся в Самарском государственном университете путей сообщения (СамГУПС), Петербургском государственном университете путей сообщения (ПГУПС), Дальневосточном государственном университете путей сообщения (ДГУПС) и других образовательных учреждениях.
VR/AR-тренажеры для железнодорожной отрасли в России разрабатываются уже более 10 лет. Значительные успехи в этой области достигнуты в научно-производственном центре "НовАТранс". Еще в 2016 году его сотрудники продемонстрировали тренажер электромеханика РЖД в виртуальной реальности. Демонстрационная версия симулятора позволяла проверить электропривод стрелочного перевода и оперативно устранять неполадки в работе механизма.
Развитие
В 2019 году 15 образовательных центров, специализирующихся на профессиональной квалификации сотрудников РЖД, внедрили в учебный процесс тренажер-симулятор для обучения профессии "дежурный по переезду". Его модуль виртуальной реальности (VR) позволяет создавать сценарии как стандартных, так и нестандартных ситуаций, с которыми может столкнуться работник. Среди этих ситуаций включены использование сигнализации, радиосвязи и предоставление первой помощи.
В 2021 году в учебных центрах РЖД VR-оборудование применяется для обучения по еще четырем программам: "Монтер пути", "Сигналист", "Бригадир пути", "Составитель поездов".
Технологию также используют для улучшения навыков действующих сотрудников, включая специалистов службы путей и сооружений. Например, VR-модуль позволяет отрабатывать процессы замены железобетонной шпалы, восстановления рельсовой плети и другие операции. В службе автоматики и телемеханики VR-тренажер имитирует замену электропривода стрелочного перевода на станции. В Центральной дирекции инфраструктуры РЖД VR-оборудование используют для отработки задач по измерению остроконечного наката и обслуживанию локомотивов.
Также завершена разработка тренажера для подготовки операторов сортировочных горок, который позволяет отслеживать приходящие составы и с помощью виртуального пульта тормозить вагоны, собирать новые составы. Существует как стационарная, так и мобильная версии тренажера, что позволяет проводить обучение специалистов на отдаленных станциях.
Перспективы
Завершается разработка VR-тренажера, предназначенного для воссоздания работы локомотивной бригады в аварийных ситуациях. Предполагается, что можно будет оттачивать навыки на виртуальных копиях локомотивов трех серий: 2ТЭ10, 4ЭС5К и 3ТЭ25К2М. Также в планах создание VR-оборудования для моделирования работы электромонтеров контактной сети.
В ближайшее время в РЖД проведут оценку эффективности использования VR-оборудования и определят, для каких профессий следует также использовать технологию виртуальной реальности.
В среднесрочной перспективе отдельные программы VR, обучающие различным профессиям, могут быть объединены в единое виртуальное пространство. Это позволит готовить представителей разных железнодорожных профессий, таких как машинисты, сотрудники ремонтных бригад, специалисты службы путей, в рамках одной VR-модели.
Результаты
По данным "НовАТранса", применение VR-технологий увеличивает качество усвоения материала в среднем на 45% и снижает производственные травмы на 63%. Обучение на VR-тренажерах ускоряет адаптацию сотрудников на 30%.
Не исключено, что через несколько лет в России будут разработаны единые санитарные правила использования VR-оборудования. С их помощью также можно будет оценивать процесс выполнения технологических операций на всех этапах, включая моделирование реальной обстановки с использованием световых вспышек, шумовых эффектов и даже прямых болезненных воздействий на человека (например, удар током).
Сдерживающий фактор В России, как и во всем мире, вопрос воздействия VR/AR-технологий на здоровье обучающихся еще не полностью исследован. Часто приходится полагаться на рекомендации производителей об уровне безопасного времени пребывания в VR. Исследований о влиянии VR на зрение пока недостаточно. Не исключено, что через несколько лет в России будут разработаны единые санитарные правила использования VR-оборудования.