Основное назначение VR-тренажёров — получение навыков обслуживания и ремонта нефтегазового оборудования. Студенты могут работать с оборудованием прямо в стенах колледжей и практиковаться в безопасной среде, а преподаватели — контролировать процесс проведения занятий с помощью нашей платформы Modum Education Platform.
VR-тренажёры
Мы разработали два тренажёра для стационарных VR-шлемов HTC Vive Pro:
- Ремонт и сервис автоматической групповой замерной установки (АГЗУ);
- Ремонт и сервис газоперекачивающего агрегата (ГПА).
Получить доступ в реальности к этим установкам непросто — зачастую это закрытые объекты. Поэтому перед нами стояла задача провести большую методологическую работу. Нужно было выяснить, как элементы установок взаимодействуют друг с другом, как они разбираются и как их обслуживать.
В каждом VR-тренажёре 5 сценариев. Они довольно продолжительные — в зависимости от подготовки студента, чтобы пройти один сценарий, понадобится от 20 до 40 минут.
В симуляции ГПА работа ведётся в компрессорной. В симуляциях АГЗУ есть возможность работы с крановым узлом и технологическим блоком. Собирают и разбирают оборудование студенты уже в специальной виртуальной мастерской. Так студенты учатся систематизации, порядку на рабочем месте и тренируют память.
Особенности VR-тренажёров
1. Система повреждения. На реальном производстве каждая ошибка имеет свою цену. Студент не может попробовать обнаружить неполадку и решить её. Наши тренажёры позволяют это сделать.
С помощью системы Modum SimForms можно настраивать сценарии и задавать параметры изменения объекта — например, назначать различные повреждения оборудования, когда какая-то деталь сломалась или деформировалась. Настройка сценариев позволяет делать тренировки разнообразными.
Систему Modum SimForms мы уже использовали для создания тренажёра «РусГидро». Подробнее об этом — в нашей статье. Мы постоянно работаем над нашими системами разработки, чтобы они стали более универсальными и применимыми в других проектах.
2. Физико-механическая модель, которая разработана для всех центральных объектов в сценариях АГЗУ и обеспечивает корректность процедуры сборки и разборки.
На всех этапах работы модель контролирует доступность для студента деталей объектов, которые требуется разобрать, проверить и снова собрать. Она позволяет ему собрать и разобрать объект столько раз, сколько потребуется, и так, как если бы это происходило в действительности. Например, если в начале сборки обучающийся забыл установить деталь, то сможет разобрать собранный объект и собрать его снова.
Также модель контролирует взаимосвязи деталей внутри объекта и не даёт взаимодействовать с деталью, которая не может быть доступна на текущем этапе. Например, невозможно снять фильтр вентиляции, пока не отсоединен крепёж, который его фиксирует.
Всё это делает процедуру более убедительной и реалистичной, учит алгоритмам, с которыми студенты неизбежно встретятся в реальной рабочей ситуации.
Платформа
Многофункциональная образовательная платформа Modum Education Platform позволяет организовать и управлять процессом обучения с использованием VR-тренажеров. Она предполагает роль администратора и роль пользователя.
Преподаватель может:
- создавать задания и настраивать их;
- отслеживать процесс обучения;
- получать статистику результатов обучения;
- выгружать аналитику.
Этой же платформой пользуются сами студенты. Они видят назначенные задания и могут их выполнять.
Как проходит обучение
VR-обучение направлено на развитие теории и практики. В нём совмещены обычное онлайн-обучение и виртуальная реальность. Это позволяет выстраивать бесшовное обучение с применением двух форматов и развивать в совокупности знания, умения, навыки. И всё это — на одной платформе.
Сначала студент проходит тестирование — проверяет свои теоретические знания. Для каждого из сценариев мы подготовили набор тестов — с картинками, одним или несколькими вариантами ответа. Затем студент смотрит файлы в формате pdf со схемами оборудования, с которым ему предстоит работать. Все элементы оборудования в схемах пронумерованы и подписаны. После обучающийся отправляется в виртуальную симуляцию, где можно подробно разобрать центральный объект каждого сценария.
В симуляции есть три режима:
- Обучение. В этом режиме виртуальный диктор подсказывает пользователю, что нужно делать. Также студент может сам в любой момент вызвать подсказку.
- Тренировка. Пользователь проходит симуляцию без дикторского сопровождения, но по-прежнему может воспользоваться текстовой подсказкой. У него есть возможность совершить ошибку, пройти тестирование и получить аналитику прохождения.
- Экзамен. Этот режим похож на предыдущий, однако теперь пройти сценарий нужно без подсказок, а после тестирования студенту начисляются баллы.
Режимы помогают выстраивать образовательный сторителлинг: пользователь проходит симуляцию поэтапно и постепенно отрабатывает навыки.
Пример внедрения
Тренажёры вместе с платформой уже поставили в филиал Муравленковского многопрофильного колледжа, который находится в городе Губкинский. Колледж готовит разных специалистов, в том числе в области разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений.
Главная задача комплекса тренажёров и платформы в колледже — обучение и подготовка к межрегиональному чемпионату «Ямал Skills», согласно стандартам WorldSkills Russia по компетенции «Ремонт и сервис нефтегазового оборудования».
Здесь Modum Lab работала с партнёрстве с компанией TEGRATECH, которая являлась основным подрядчиком государственного контракта и изначально прорабатывала создание этих VR-тренажеров под нужды колледжа.
