Varjo：幫助核電廠操作員進(jìn)行虛擬現(xiàn)實培訓(xùn)
通過虛擬現(xiàn)實技術(shù),，核電廠的設(shè)計驗證和操作員培訓(xùn)現(xiàn)在可以以更高效的方式進(jìn)行系統(tǒng)性的訓(xùn)練。
芬蘭的洛維薩核電站是世界上第一個為控制室操作員建造專門的虛擬現(xiàn)實培訓(xùn)室的核電站,，而Varjo憑借著超高的分辨率作為實驗室的虛擬現(xiàn)實設(shè)備投入使用,。
虛擬現(xiàn)實為核電廠操作員培訓(xùn)帶來明顯優(yōu)勢
虛擬現(xiàn)實培訓(xùn)的優(yōu)勢：
●與構(gòu)建現(xiàn)實模擬器相比，成本降低90%,。
●設(shè)計的預(yù)驗證和評估可以在提前幾個月內(nèi)完成,，大幅縮點流程時間。
●發(fā)電廠操作員可以像在現(xiàn)實的模擬器中一樣進(jìn)行培訓(xùn),，價格很低,。
●通過眼球跟蹤提高操作員評估的準(zhǔn)確性。
“VR模擬器的成本是構(gòu)建現(xiàn)實模擬器成本的1/10,。有了Varjo,，我們虛擬模擬器的視覺逼真度終于達(dá)到了應(yīng)有的水平?！?/p>
在工業(yè)環(huán)境方面,，核工業(yè)在提高安全性方面一直處于領(lǐng)先地位。每年在人機(jī)界面的設(shè)計和驗證以及程序優(yōu)化上需要花費大量資金,。全世界的核電廠運營商都按照嚴(yán)格的手冊行事,。目標(biāo)是最大限度地提高安全性和效率，人機(jī)界面在其中發(fā)揮著重要作用,。
若阿金·伯格羅斯是一名人因工程專家,，在核領(lǐng)域擁有超過10年的經(jīng)驗。他作為產(chǎn)品負(fù)責(zé)人主要負(fù)責(zé)開發(fā)新技術(shù),，并將虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實（VR & AR）等新技術(shù)應(yīng)用到核電站和其他安全關(guān)鍵環(huán)境的日常使用中,。福圖姆是北歐最大的發(fā)電公司之一Fortum eSite是他們的內(nèi)部合資企業(yè)，為安全關(guān)鍵環(huán)境和整個行業(yè)流程提供領(lǐng)先的工業(yè)級虛擬現(xiàn)實解決方案,。
伯格羅斯還參與了在洛維薩的全球首個全動態(tài),、交互式虛擬現(xiàn)實控制室的搭建工作，操作員們現(xiàn)在正在將VR技術(shù)帶入培訓(xùn)和日常使用?，F(xiàn)在,，90%的洛維薩員工已經(jīng)在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中接受過培訓(xùn)。
“在對安全至關(guān)重要的環(huán)境和過程工業(yè)中,，人為錯誤可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故和生產(chǎn)損失,。我們數(shù)百萬歐元建造真實模擬器進(jìn)行人員訓(xùn)練,，操作員們可以在其中練習(xí)從管道泄漏等小事故到嚴(yán)重事故培訓(xùn)的不同場景。但真實模擬器通常都被預(yù)訂一空,，這不會給我們額外的測試或評估留下太多時間,，”伯格羅斯說。
“在傳統(tǒng)的真實模擬器中訓(xùn)練是昂貴的,，但是建立一個真實的模擬器更昂貴,。想要創(chuàng)建一個模擬器意味著需要構(gòu)建真實環(huán)境的精確的、功能性的復(fù)制品,，例如發(fā)電廠的控制室,。與此相比，重新創(chuàng)建虛擬副本的成本僅為一小部分,，這為我們帶來了巨大的成本節(jié)約和快速更改計劃的能力,。”
“VR模擬器的成本是構(gòu)建真實模擬器成本的1/10,。有了Varjo,，我們的虛擬模擬器的視覺逼真度終于達(dá)到了應(yīng)有的水平?！?/p>
虛擬體驗帶來的是訓(xùn)練成本的降低
當(dāng)伯格羅斯第一次嘗試使用Varjo的設(shè)備時,，他立即看到了其對于操作員培訓(xùn)和設(shè)計驗證技能培訓(xùn)的潛力。
“有了Varjo,，我們可以做以前用任何其他VR頭顯都做不到的事情,，比如閱讀手冊，輕松區(qū)分控制室顯示屏上最小的數(shù)字,。其他任何虛擬現(xiàn)實設(shè)備都無法實現(xiàn)這種真實感,，”伯格羅斯說。
“從第一款頭顯開始,，分辨率一直是每個人心中的頭等大事,。”
在核控制室,，通常有數(shù)百個硬連線面板和詳細(xì)的監(jiān)視器,，上面映射著管道和儀表的實時信息。這就是為什么伯格羅思和他的客戶迄今為止認(rèn)為阻礙充分利用虛擬現(xiàn)實的最大障礙之一是市場上現(xiàn)有虛擬現(xiàn)實設(shè)備的分辨率,。
“以前,，當(dāng)你需要在模擬VR環(huán)境中查看動態(tài)顯示時，通常會將身體靠得更近,，以便清楚地看到參數(shù)和符號,。那不是你在現(xiàn)實世界中會做的事。你會被迫做這件事,，因為分辨率太低了,。有了Varjo,，問題終于解決了。現(xiàn)在我們終于可以用現(xiàn)實中的方式探索虛擬環(huán)境了,?！?/p>
關(guān)鍵安全環(huán)境中的另一個重要方面是設(shè)計驗證過程。對于核控制室,，驗證是設(shè)計過程的一個強(qiáng)制性部分。所有操作程序,、新的顯示系統(tǒng)和硬連線面板設(shè)計在投入使用前都需要在真實模擬器中進(jìn)行驗證,。這是為了確保控制室能夠按預(yù)期工作,。
在虛擬現(xiàn)實模擬器出現(xiàn)之前,，驗證通常在項目的后期進(jìn)行，任何設(shè)計更改都需要在現(xiàn)場的模擬器中進(jìn)行耗時的更改,。這既昂貴又低效,。
“在最壞的情況下，驗證中的關(guān)鍵設(shè)計錯誤可能會將項目推遲一整年,。在虛擬現(xiàn)實的幫助下,，預(yù)驗證和評估可以提前幾個月內(nèi)就完成。在項目落成之前,，設(shè)計團(tuán)隊有足夠的時間來修復(fù)錯誤,。這幫助整個項目節(jié)省了大量的時間和金錢以及精力。
“我們第一次在VR中進(jìn)行預(yù)驗證,，然后進(jìn)入真實模擬器,，我們有信心修復(fù)所有最大的錯誤。最終我們做到了,。它為我們節(jié)省了數(shù)千個小時的工作時間,，從貨幣角度來看，這幫助我們節(jié)省了數(shù)十萬歐元,?！?/p>
Fortum eSite的虛擬驗證解決方案是全球獨一無二的——迄今為止，世界上沒有其他人對核控制室進(jìn)行過集成系統(tǒng)驗證,。有了Varjo,，核操作員現(xiàn)在將擁有一個高級的驗證和培訓(xùn)工具。
Varjo在提供操作員安全關(guān)鍵培訓(xùn)方面邁出了一大步
“有了Varjo,，現(xiàn)實主義的畫面水平比以往任何時候都高,。我們擺脫了低分辨率給虛擬現(xiàn)實環(huán)境帶來的所有問題?！盫arjo成為了核電站操作員培訓(xùn)唯一可行的VR解決方案,。
世界上總共有450座核電站,，在所有的核電站中，一切都是按照嚴(yán)格的程序進(jìn)行的,。每當(dāng)你在過程中遇到干擾時,，你就需要按照手冊一步一步的來找出問題所在。當(dāng)你發(fā)現(xiàn)問題所在時,，你也會相應(yīng)地采取行動,。
從小干擾到重大事故，所有可能出現(xiàn)的場景都需要培訓(xùn),。
“操作的每一步都要遵循手冊,，這一點非常重要。即使操作者是專家級別,，或是最終做出決定的人,，但他們需要遵循程序。虛擬現(xiàn)實可以幫助它們進(jìn)行訓(xùn)練,，進(jìn)一步增強(qiáng)安全性,，”伯格羅斯說。
伯格羅斯的目標(biāo)是確保核電站的操作人員以最有效的方式接受培訓(xùn),。有了Varjo,，核電站的操作員現(xiàn)在可以像在真實模擬器中一樣進(jìn)行培訓(xùn)，而且價格很低,。
“有了Varjo,，你可以像在現(xiàn)實生活中一樣閱讀文件和程序說明?？刂剖绎@示系統(tǒng)也是如此:你不需要前傾就能讀出數(shù)字,。這絕對至關(guān)重要。當(dāng)分辨率很低時,，對操作員來說,，這是一件非常困難的事情，與現(xiàn)實訓(xùn)練相比,，他們的行為會有所不同,，”伯格羅斯說。
Varjo HMDs的另一個重要特性是眼球跟蹤,，它可以幫助Bergroth和他的團(tuán)隊分析操作員的表現(xiàn),，并獲得關(guān)于用戶界面工作情況的信息。
“在培訓(xùn)過程中,，培訓(xùn)人員往往不知道受訓(xùn)人員正在使用哪些操作程序,，因為他們看不到受訓(xùn)人員在看手冊的哪一頁或哪一句話。Varjo設(shè)備中集成的眼球跟蹤功能讓我們可以深入了解操作員的行為，這是我們以前從未有過的,?！?/p>
Varjo可以準(zhǔn)確地跟蹤受訓(xùn)者的眼球運動，也可以給他們自動分配任務(wù),。例如,，如果程序說受訓(xùn)者需要在實時凝視數(shù)據(jù)的幫助下從硬連線面板檢查某個值，則可以在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中分配出一個觸發(fā)器,，以通知他在閱讀指令完成后是否在足夠的時間內(nèi)完成動作,。
模擬現(xiàn)實中的壓力因素
得益于Varjo的HMD的超高分辨率，現(xiàn)在我們有可能在訓(xùn)練中加入以前不可能做到的元素,。
例如,，核領(lǐng)域操作人員可以以真實的方式與培訓(xùn)場景進(jìn)行互動。如果操作員需要檢查工廠中的某些東西,，他們可以戴著Varjo在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中走到有問題的地方進(jìn)行所需的操作。
“我們還可以添加在物理模擬器或環(huán)境中無法完成的自然現(xiàn)象,，如火災(zāi),、煙霧、洪水或地震等,。有了Varjo,，可以將壓力因素提升到更真實的水平，這樣我們就可以更多地了解人機(jī)界面工作情況,。此外,，如果在現(xiàn)實中發(fā)生類似的突發(fā)事件，操作人員會更有準(zhǔn)備,。更現(xiàn)實的培訓(xùn)增加了發(fā)電廠的整體安全性和效率,，”伯格羅斯說。
伯格羅斯認(rèn)為,，在改變?nèi)蚺嘤?xùn)核電站操作員的訓(xùn)練方式方面,，虛擬現(xiàn)實行業(yè)的確存在著巨大的潛力。但在不久的未來,，他也希望看到虛擬現(xiàn)實在許多行業(yè)得到應(yīng)用,，因為與真實模擬器相比，全尺寸,、全范圍的虛擬現(xiàn)實模擬器可以帶來顯著的成本節(jié)約,。
“有了Varjo，核電運營商和許多其他行業(yè)的最終用戶更有可能看到并接受VR的可能性以及了解VR為他們的行業(yè)帶來的好處,。這改變了游戲規(guī)則,。”伯格羅斯說到。
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