Для отработки действий в случае ЧС. В МГТУ им. Г.И. Носова разработали уникальные VR-тренажеры

В проекте ключевую роль играли основные исполнители работы: студенты бакалавриата и магистратуры, ученики Проектной школы МГТУ (всего более 20 человек). Они трудились под руководством сотрудников университета и под контролем заказчика – ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ПАО «ММК»).

VR-тренажеры разработаны для четырех объектов ПАО «ММК»: центральной электростанции (ЦЭС), электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ), кислородно-конвертерного цеха (ККЦ) и коксового цеха (КЦ). Трехмерная виртуальная среда визуально полностью дублирует все помещения цехов, так как ее построение было основано на лазерном сканировании реальных объектов с высокой степенью соответствия. Также воссоздавалось и звуковое сопровождение на основе записей, проводимых в условиях производства.

«Уникальность наших тренажеров в том, что они основаны на отсканированном трехмерном пространстве реальных объектов. В помещениях цеха на штатив ставится лазерный сканер, который, вращаясь, сканирует окружающие объекты. Так формируется облако точек – своего рода трехмерная фотография. Точность построения такой модели – до доли миллиметра. На основе этих данных мы создаём 3D-объекты для тренажеров, получая максимально схожую с реальностью трехмерную копию цеха, в том числе оборудования. Кроме того, проводилась большая работа для формирования звукового сопровождения с эффектом присутствия. Для этого велись записи на действующем производстве. Стоит отметить, что в процессе создания тренажеров проводилась плотная работа с работниками цеха, которые разъясняли, корректировали и направляли нашу команду проекта. Благодаря их рекомендациям полученные тренажеры максимально соответствуют реальности и могут быть эффективно использованы заказчиком», – рассказывает Сергей Левандовский, директор проектного офиса (НИС-R&D) МГТУ им. Г. И. Носова.

Тренажер состоит двух частей – обучения и экзамена. В режиме обучения процесс полностью сопровождается подсказками, а в режиме экзамена обучающийся уже предоставлен полностью сам себе с последующим подведением итогов и формированием статистики прохождения. Все события, происходящие в виртуальной среде, соответствуют планам «мероприятий по локализации и ликвидации последствий аварии», которые официально утверждены на производстве.

Перед погружением в тренажер в VR-среде возможно использовать специально разработанный режим для ознакомления с тем, как взаимодействовать с контроллерами и виртуальными объектами (чем-то напоминает управление в компьютерных играх).

«Например, возьмем тренажер, разработанный для ЦЭС. Согласно сценарию, на одной из локаций произошел разрыв газопровода доменного газа. Сотрудник полностью погружается в ситуацию, где от его первых решений зависит успешный исход ликвидации ЧС. Например, в режиме обучения действиям при ЧС при моделировании ситуации с разрывом газопровода на информационном табло появляются варианты действий: выключить электричество, эвакуироваться, начать тушение огнетушителем. В режиме обучения сотруднику выдается подсказка – выбрать огнетушитель, а в режиме экзамена выбор придется делать без какой-либо дополнительной информации», – поясняет Сергей Левандовский.

Тренажер (как программный продукт) реализован в качестве приложения для компьютера, где сотрудник будет управлять действиями с помощью мышки и клавиатуры, и как приложение, где манипуляции проводятся в виртуальной реальности с помощью VR-шлема и контроллеров.

«С нами работали и наши выпускники – сотрудники (со стороны исполнителя) АО «Магнитогорский Гипромез» и ООО «ММК-Информсервис», ПАО «ММК» (со стороны заказчика). В процессе реализации проекта трудились разработчики, дизайнеры, механики, конструкторы, сценаристы. Некоторые задачи решали и ученики Проектной школы МГТУ, тем самым напрямую участвуя в реальном проекте. Все участники этой работы приобрели отличный опыт в создании современного программного обеспечения, и каждый в своем направлении деятельности существенно повысил свою квалификацию», – поделился Сергей Левандовский.

Три из четырех тренажеров уже сданы в эксплуатацию, а четвертый будет готов в ближайшее время. Обучение на разработанных VR-тренажерах проводится в школе безопасности, в которой уже функционирует несколько аналогичных тренажеров других разработчиков. Сочетание таких факторов, как схожесть виртуальной реальности с действующим производством, возможность подготовиться к экзамену в режиме VR (виртуальной реальности) и в классическом привычном режиме (мышь, клавиатура и монитор), выверенные действия и отлаженные сценарии, позволят проводить высококачественную подготовку сотрудников заказчика к действиям в условиях чрезвычайных ситуаций.