Rozšířená a virtuální realita mění podobu školení ve výrobě

Pomocí rozšířené reality mohou vzdálení odborníci rukama kreslit a vytvářet značky v digitálním světě, aby lépe sdělovali své myšlenky a pokyny pracovníkům ve fyzickém světě. Rozšířená realita poskytuje vizuální a ústní pokyny krok za krokem v reálném čase. Pomocí rozšířené reality mohou vzdálení odborníci rukama kreslit a vytvářet značky v digitálním světě, aby lépe sdělovali své myšlenky a pokyny pracovníkům ve fyzickém světě. Rozšířená realita poskytuje vizuální a ústní pokyny krok za krokem v reálném čase. PTC

Technologie rozšířené a virtuální reality zvyšují úroveň školicích programů v závodech a doplňují chybějící kvalifikaci prostřednictvím efektivnějšího školení nově přicházející pracovní síly. Školení nových pracovníků je o 30 až 40 % efektivnější a přispívá ke zkracování doby montáže.

Firmy, které jako první začaly využívat rozšířenou a virtuální realitu ve výrobě, prokazují užitečnost těchto technologií při doplňování kvalifikace a ve změně způsobu školení a hodnocení řídicích techniků, neboť starší pracovníci odcházejí do důchodu (proces uchovávání a sdílení profesních znalostí a duševního vlastnictví). Rozšířená a virtuální realita prokazují svou užitečnost také při zvyšování produktivity a bezpečnosti pracovníků.

Například velký výrobce letecké a vojenské techniky se sídlem ve Spojeném království využil rozšířenou realitu k vybudování flexibilnější pracovní síly. Pomocí rozšířené reality tato společnost vytvořila za pár hodin pracovní naváděcí pokyny, a to za desetinu ceny, vyškolila nové pracovníky s efektivitou vyšší o 30 až 40 % a o polovinu zkrátila montážní dobu.

V dalším případě využil globální výrobce produktů obchodních technologií se sídlem v USA rozšířenou realitu pro spojení provozních techniků s odborníky namísto poskytování servisních příruček a telefonické podpory. Míra oprav úspěšných již napoprvé se zvýšila o 67 % a efektivita techniků vzrostla o 20 %. Průměrná doba potřebná k vyřešení problému se zkrátila o více než 2 hodiny.

Při použití rozšířené reality pro vytváření a dokumentaci pracovních postupů pro školení bylo zaznamenáno 37% zkrácení doby strávené školením a 75% zkrácení času potřebného pro dokumentaci pracovních pokynů.

Řešení nedostatku pracovníků ve výrobě

Výrobci již léta čelí nedostatku kvalifikovaných pracovníků, a to i před obdobím rekordně nízké nezaměstnanosti. Příčinami jsou odchody pracovníků do důchodu, obchodní expanze a prohlubování nedostatku kvalifikace. Podle amerického Úřadu statistiky práce (Bureau of Labor Statistics) je průměrná doba působení nového pracovníka ve výrobě 5,3 roku, což znamená, že i když výrobce přiláká novou sílu, je vysoce pravděpodobné, že v budoucnu bude muset provádět nábor znovu.

Nejobtížněji obsaditelnými pozicemi jsou obvykle ty, které mají největší dopad na chod firmy. Technické pozice, jako jsou řídící technici, kvalifikovaní operátoři, mechanici a strojníci, jsou kriticky významné pro rozšiřování provozů, implementaci iniciativ digitální transformace a zvyšování produktivity. Jsou to také pozice, které vyžadují největší míru vyškolení a investic.

Interní školicí programy jsou klíčem k přilákání a rozvoji pracovníků, které výrobci potřebují. Nicméně tradiční metody, jako jsou školicí příručky, učení napodobováním či procesy hodnocení a certifikace, jsou již zastaralé, málo efektivní a časově náročné. Tyto metody rovněž řeší potřebu zohledňovat různé styly učení – vizuální, poslechové, verbální atd.

Definice rozšířené a virtuální reality

Rozšířená realita transformuje způsob přijímání informací pomocí překrývání digitálního obsahu a analytických dat přes reálný svět. Představte si například, že jste ve výrobním prostředí a dokážete pomocí 2D a 3D brýlí, mobilního telefonu nebo tabletu vidět provozní data, výkresy, dokumentaci a schémata jako překryvnou vrstvu přes stroje a základní provozní úroveň. Tato technologie může poskytovat také vedení jednotlivými kroky procesu, pokyny pro operátorské nastavení a přestavby, pracovní toky, procesy a mnoho dalšího.

Virtuální realita na druhou stranu vytváří zcela pohlcující zážitek. Namísto překrytí vrstvy dat a analytiky přes reálný svět vytváří virtuální realita simulované prostředí. Představte si, že můžete virtuálně navštívit vzdálený závod nebo závod stále ve výstavbě, například příbřežní plošinu pro těžbu ropy a zemního plynu, aniž byste museli dopravit školené pracovníky na místo.

Příklad použití rozšířené reality při školení

Rozvoj pracovní síly ve výrobě se obvykle provádí tradičními metodami, což je většinou kombinace tištěných příruček, školení u počítače, hraní rolí a učení napodobováním. Tyto metody jsou časově a finančně náročné a navzdory značným výdajům přinášejí nejisté výsledky. Tištěné příručky může být těžké interpretovat, videa nejsou interaktivní a nelze je přizpůsobit individuálním potřebám a hraní rolí může být těžké naplánovat a může mít nepříznivý dopad na výrobu a snížit produktivitu.

Také vytváření a udržování tohoto typu školicích materiálů je časově náročné. A pokud není k dispozici zařízení nevyužívané v běžném provozu firmy, všechny znalosti získané školením stále ještě musejí být uvedeny do kontextu reálného světa.

Rozšířená realita řeší potřeby různorodých stylů učení a má mnoho výhod. Rozšířená realita:

  • zajišťuje vizuální, poslechový a kinestetický charakter výuky;
  • poskytuje vizuální a ústní pokyny krok za krokem v reálném čase;
  • pomáhá pracovníkům efektivněji se orientovat při procházení závodu a skladu;
  • identifikuje náležité nástroje a díly potřebné pro daný úkon;
  • poskytuje pokyny krok za krokem;
  • během práce upozorňuje na chybné kroky a napravuje je, poskytuje zpětnou vazbu v reálném čase;
  • promítá překryvnou vrstvu klíčových výkonnostních ukazatelů a provozních dat přímo na zařízení pro znázornění, jak závod reaguje na změny.

Jestliže například řídící nebo údržbový technik dostane upozornění, že motor nefunguje, rozšířená realita může navést technika nebo mechanika k příslušnému náhradnímu dílu ve skladu, pomůže navést pracovníka k umístění motoru v závodě, poskytne pokyny krok za krokem pro bezpečné provedení postupu uzamknutí/označení stroje (Lockout/Tagout – LOTO) a zobrazí naváděcí pokyny k demontáži starého motoru a instalaci nového. Po dokončení práce může rozšířená realita zobrazit, jak stroj náležitě spustit.

rozsirena realita vzdelavani 2Rozšířená realita pomáhá pracovníkům identifikovat náležité nástroje a díly potřebné pro daný úkon, poskytuje pokyny krok za krokem, upozorňuje na nesprávné kroky a opravuje je se zpětnou vazbou v reálném čase

Srovnání školení s rozšířenou realitou a tradičního školení

Po dokončení kurzu jsou studenti hodnoceni, zda porozuměli klíčovým tématům a pochopili je, včetně postupů LOTO, metodik pro řešení procesních rizik, pokynů BOZP atd. V některých případech mohou být studenti podrobeni praktickým zkouškám, jindy může jít jen o testy pro účely certifikace.

Certifikace a praktické zkoušky mají své nevýhody. V případě zkoušek na papíře čina digitálních zařízeních školitelé neposoudí, zda student pochopil koncepty reálného světa nezbytné pro úspěšné působení. Při praktických zkouškách jsou studenti testováni na užitečných příkladech, nicméně nezachycují se údaje, jako je chybovost lidského faktoru a měření celkové výkonnosti. Tato data jsou nezbytná pro zdokonalování školicích programů v budoucnu.

Rozšířená realita poskytuje prostředky ke kombinování toho nejlepšího z obou metod hodnocení. Studenti jsou podrobeni praktickým zkouškám a zároveň jsou zachycována cenná data nezbytná pro vylepšování školení. Rozšířená realita dokáže rozpoznat, jestli se použil nesprávný díl, jestli byly montážní kroky provedeny v nesprávném pořadí, jestli provedení úkonu trvá příliš dlouho, ba dokonce jestli nesprávný krok způsobil bezpečnostní riziko.

Virtuální realita – školení pro nouzové situace

Bez ohledu na míru vyškolení existují ve výrobě situace, na které musejí být všichni řídící technici připraveni. Tradiční metody výuky tyto scénáře nepostihují a vlastně ani postihnout nemohou.

V procesních odvětvích, kde má bezpečnost nejvyšší prioritu, musejí být operátoři a řídící technici připraveni na situace, s nimiž se za svou kariéru pokud možno nikdy nesetkají, jako je nekontrolovaná reakce procesu, únik chemikálií nebo výbuch. Anebo situace, k nimž může docházet jen jednou za rok, jako je odstávka a spuštění provozu. V případě diskrétní a hybridní výroby musejí být operátoři připraveni na přestavby pro změnu produktu, na modernizace zařízení a nouzové situace, kdy je vyžadován rychlý zásah pro zmírnění a prevenci poškození majetku a zranění osob.

Právě pro tyto situace je virtuální realita nesmírně užitečná. Pomocí imerzivních digitálních dvojčat mohou řídící technici hrát role a procvičovat scénáře reakce v nouzové situaci. V kontextu výrobního prostředí nestačí trénovat pouze způsob reakce, ale je nutno se také naučit, jak různé reakce ovlivní provoz. Digitální dvojčata a virtuální realita nabízejí možnost školit operátory také v případech, kdy fyzické prostředí není dostupné – ať už je závod ve výstavbě, na vzdáleném místě, nebo je dané místo nebezpečné.

rozsirena realita vzdelavani 3Virtuální realita vytváří imerzivní zážitek se simulovaným prostředím, kde může operátor virtuálně školit na výrobní lince, jednotce nebo závodu ve výstavbě i bez nutnosti posílat studenty na místo.

Doplňování kvalifikace pomocí rozšířené reality

Podle údajů společnosti Deloitte odejde v následujících 10 letech z výrobní sféry více než 2,7 milionu pracovníků poválečné generace, kteří si své znalosti vezmou s sebou. Pro rozvoj nové generace řídících techniků je nezbytný efektivní proces odchodu stávajících pracovníků. Tvorba tradičních školicích materiálů je však časově náročná a tyto materiály rychle zastarávají.

S využitím rozšířené reality je převzetí odborných znalostí výrazně efektivnější. Namísto provádění daného procesu a věnování hodin práce jeho následnému dokumentování mohou kvalifikovaní technici vytvářet zážitek rozšířené reality pasivním způsobem. Rozšířená realita pomocí vyspělých senzorů a technologií počítačového vidění zachycuje obraz a zvuk, což umožňuje dokumentovat příslušné místo v závodě a pracovní procesy. Řídící technici mohou provádět úkon s nasazenou náhlavní soupravou a komentovat své kroky tak, jako by zaškolovali někoho jiného. Rozšířená realita zároveň dokumentuje a přenáší informace do školicích materiálů pro budoucí použití, které lze publikovat buď jako zážitek rozšířené reality, nebo v tradičnějších formátech, jako jsou video, fotografie a textové dokumenty (viz obrázek 1).

Kromě efektivního procesu odchodu pracovníků může rozšířená realita řešit absenci dovedností vytvořením spojení mezi vzdálenými odborníky a výrobními závody. Vzdálení odborníci mohou mít nasazeno zařízení rozšířené reality, které zachycuje stejné informace a okolí jako osoba se zařízením rozšířené reality ve výrobním závodě, a mohou vést konverzaci v kontextu závodu.

Vzdálení odborníci mohou rovněž rukama kreslit a vytvářet značky v digitálním světě, aby lépe sdělovali své myšlenky a pokyny pracovníkům ve fyzickém světě. Takový typ interaktivní a vizuální komunikace před příchodem rozšířené reality jednoduše neexistoval. Může pomoci pracovníkům provádět neznámé nebo obtížné úkony anebo řešit problém pod vedením odborníka. Poskytuje rovněž větší flexibilitu pracovníkům, kteří mají nárok na odchod do důchodu, ale možná chtějí pokračovat v práci na částečný úvazek nebo vzdáleně.

Přitáhnout, vyškolit a udržet si novou generaci řídících techniků nebude jednoduché, nicméně technologie rozšířené a virtuální reality odpovídají zájmům technicky orientovaných mileniálů a již prokázaly svou užitečnost při zdokonalování školení a nástupu nových pracovníků. S rozšířenou a virtuální realitou mohou být řídící technici lépe připraveni na každodenní práci a nouzové situace, s nimiž se nemusejí za svou kariéru vůbec setkat. Výrobci by měli uvítat a začít využívat moderní technologie pro doplňování kvalifikace a zajištění produktivního a bezpečného přechodu na novou generaci pracovní síly.

Shelby Hegyováje hlavní marketingová manažerka pro výrobu společnosti PTC. Upravila Emily Guentherová, zástupkyně obsahového ředitele, Control Engineering, CFE Media, Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript..

Control Engineering Česko

Control Engineering Česko je přední časopis o průmyslové automatizaci. Je vydáván v licenci amerického Control Engineering, které poskytuje novinky z této oblasti více než 60 let.

www.controlengcesko.com