国网泰安供电公司开展面向“班组”的虚拟现实培训
2017-12-01 17:10:10   来源：第一新闻网   评论：0 点击：

　　—— 国网山东省电力公司泰安供电公司

　　

　　随着电力生产精益化管理水平越来越高，熟练的基础技能和标准化的操作流程是保障本质安全，提高服务能力的根本保障。为了更好的掌握这一系列的技能和规范，一线电力员工需要大量的培训。传统培训手段主要有集中培训讲课、实物实训和现场观摩，长期以来这些培训手段取得了巨大的作用但也存在着很多的不足。一是集中培训方面，从成本角度上需要消耗巨大的人力物力，从灵活度上来讲，不可能随时针对所有班组组织大规模的集中培训，从讲课效果来看，单纯的你讲我学的方式很难把知识直观形象的传达给每一位学员；二是实物实训直观形象而且贴近于实战，但这种培训方式仍然受到时间空间的限制且需要不断使用耗材，最重要的是大多数只能提供给学员进行操作，实物本身并不能告诉学员操作正确与否；三是现场观摩机会难得且时间有限，很难把所有需要掌握的知识都传递给一线员工。

　　

　　基于以上几点原因考虑，如何构建一套适合班组灵活开展的、小型的、直观形象而贴近于真实现场操作的、既能培训又能演练和考核的、不断可扩展的培训系统便是我们一直思考的课题。

　　

　　目前，随着相关技术的飞速发展，VR虚拟现实技术这一颠覆性的人机交互技术已经渗透到生活的很多领域，如娱乐、教育、旅游、医疗、新闻、电子商务等。在教育培训领域中，VR虚拟现实技术有着得天独厚的优势，利用虚拟实景教育、沉浸式实景演练、虚拟实景化考核等方式可以完美解决传统培训中的各项不足。

　　

　　“面向班组的虚拟现实培训系统” 采用VR虚拟现实技术模拟真实培训环境，实现以班组为单位的各类培训和演练，利用虚拟现实和全息三维投影技术实现了全息影像教学、虚拟现实沉浸式演练、虚拟实景考核和精准教学成果分析等五大核心功能；全面支持讲师讲解、交流讨论、学员演练、阶段考核、比武竞赛和关键问题讲解等培训全流程。很好的解决实际复杂培训过程中出现的问题，让学员在更加安全可靠的环境中体验不同状况下的培训过程，不仅降低了培训成本，而且能够让培训过程更加接近实际现场，培训效果大大提高。

　　

　　“面向班组的虚拟现实培训系统”创新性的实现了如下功能：

　　

　　一是全息影像教学，该系统内置全息三维全息投影和空间定位操作手柄，打开主机，带上全息眼镜，即可进入系统的全息讲解模式，内置的三维课件即刻跃然于空中，讲师利用虚拟现实手柄进行对三维课件进行拉伸、旋转、拆解、安装等操作，学员通过全息眼镜进行观看学习和交流讨论，这种寓知识于三维模型的讲解方式有助于学员对工器具实用、设备维修和操作、标准化操作流程的快速学习和深刻记忆。
 

　　

图1 全息影像教学

　　

　　二是虚拟现实沉浸式演练，系统提供沉浸式演练模式，当讲师完成讲解之后，学员带上头盔即可进入全景沉浸式演练过程。系统在这里为学员提供完全虚拟的真实沉浸式演练世界，学员通过穿戴式设备对“实物”进行操作，操作小助理会随时以语音或者图像的形式对你的操作进行提示，当你出现操作错误时系统会实时提醒，对于关键性错误，手套上传来的痛感会让学员记忆更加深刻。这种“实景式”演练完全接近实物但不浪费耗材，完全等同实战但不会存在危险，让学员快速掌握和深刻记忆。
 

　　

图2 虚拟现实沉浸式演练

　　

　　三是虚拟实景式考核，系统提供题库设置功能，讲师可以根据标准操作流程任意设置考核点，学员在完成演练之后，可以快速切换到实景考核模式，在这里学员在沉浸式真实场景里面完成相关操作的考核，在完全真实的环境中进行操作考核，考核成绩完全等同于真实设备的操作能力。
 

　　

图3 虚拟实景式考核

　　

　　四是教学成果分析和精准再讲解，在学员演练和考核过程中，系统对任何一个操作都进行了记录，同时通过内置数据分析平台分析出学习的难点、易错点和易混淆点，从而支撑讲师对于关键点进行精准再讲解和个别学员重点辅导，强化培训的精准性，提升培训效果。

　　

　　通过该系统为学员提供更加多样的培训场景、更加便捷的培训方式、增加学员对于培训的兴趣，强化操作流程与标准、提高培训的效果，该系统的推广应用改变了班组的传统培训模式，把班组培训向碎片即时化、虚拟实景化时代推进，必将大幅提升一线员工整体作业水平，从而提升公司整体服务能力和安全作业保障水平。

　　

　　“面向班组的虚拟现实培训系统” 创新性的建立了一套集三维全息教学、沉浸式虚拟演练和虚拟实景为一体的软硬件系统，系统具有如下创新点：

　　

　　一是行业内首创的高集成度的便携式培训盒子，其集成全息投影、沉浸式教学和虚拟实景考核为一体，只要有3平米白墙即可开展全息三维教学，只要有一个9平米的空间即可开展演练和考核活动，真正实现把讲师请进班组，把大讲堂、实训室搬进班组，在提升整体培训效果的同时，把班组培训模式向碎片即时化推进。

　　

　　二是首创把空间定位应用于全息三维讲解，实现对课件中的三维模型进行六自由度互动操作，实现手眼一体协同操作，从而以更自然方式进行人机交互，优化学习体验，提升教学效果。

　　

　　三是首创以虚拟现实场景演练替代实训室演练，将虚拟现实技术与技能培训相结合，突破了培训过程在时间与地域上的感知限制，使学员足不出户便可以模拟出不同场景，加强培训效果与不同现实场景的衔接。同时可以避免真实环境中培训学习往往会带来各种风险，学员在虚拟实验环境中，可以放心地去做各种危险地实验, 并对操作中的触电等行为通过可穿戴设备力反馈功能进行有效警示。

　　

　　四是首创在实训演练和考核中固化置数据分析功能，记录学员任何一步操作，精确分析学员的实操中的薄弱点，客观的反应学员的技能水平，为精准培训、重点辅导提供技术支撑。

　　

　　五是系统平台具有良好的可扩性，课件管理模块可以保障来自不同技术和不同开发厂家开发的三维培训内容以卡片的形式进行插拔扩展，从而保证培训内容不断累积丰富，提升平台的实用范围。

　　

　　目前，该系统已在国网山东省电力公司泰安供电公司营销部的计量班组进行推广使用，完成了带电环境下装表接电、现场校表等8个标准化操作流程的预置，加强了培训的标准化，有效提升了培训和学习的效率，并取得了良好的经济效益与社会效益：

　　

　　未来通过扩展模型和组件的形式，该系统完全可以用于生产、安监、规划等各项业务领域，从而提升教学培训的针对性和有效性，提高学员的专业技能水平，最终为保证电网规范运行、提高供电水平、提升经济效益和社会满意度提供了有效的手段。

　　

　　国网山东省电力公司泰安供电公司（作者：周佳）