Применение дополнительной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR) для обучения по охране труда в строительстве

Строительство является сферой высокого риска для здоровья рабочего состава. Связано это с тем, что рабочие ежедневно сталкиваются с опасными факторами: высотой, тяжелой техникой, нестабильными конструкциями, вредными веществами и непредсказуемыми погодными условиями, что приводит к травмам, профессиональным заболеваниям и летальным исходам. По данным статистики, в результате производственных травм в мире ежедневно погибает более 3,5 тысяч человек. Большая часть несчастных случаев связана именно с нарушением техники безопасности на рабочем месте.

Охрана труда в строительстве является важной частью обеспечения безопасности рабочего процесса и здоровья трудового коллектива. От организации мероприятий по охране труда зачастую зависит не только здоровье, но и жизнь работников на объектах строительства. Именно поэтому вопросу охраны труда в современное время уделяется немаловажное значение, а его актуальность обусловлена растущим спросом на внедрение цифровых технологий во все производственные процессы строительной отрасли.

Сфера охраны труда не могла не стать объектом цифровизации и интеграции цифровых решений. Одно из направлений данного процесса – внедрение технологий в обучение по охране труда для повышения эффективности процесса получения навыков. Новые технологии создают новый опыт и предлагают иной взгляд на решение казалось логичных и понятных вещей: обучение коллектива навыкам и знаниям в сфере охраны труда отходит от традиционных форматов. Именно цифровые решения позволяют моделировать реальные опасности в безопасной среде, обеспечивать персонализацию обучения, отслеживать прогресс в реальном времени и снижать затраты на очные тренинги.

Технологии дополнительной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR) уже заслуженно зарекомендовали себя как эффективные инструменты тестирования высокорисковых ситуаций и отработки ситуаций производственного характера. Данные технологии выступают своего рода полигоном для тестирования и проверки подготовки персонала в разных ситуациях: от падения с высоты и обрушения конструкций до работы с опасным оборудованием или эвакуации при пожаре. Например, в VR-симуляторе рабочий может «прожить» сценарий обвала крана, отработать эвакуацию и получить мгновенную обратную связь, без риска для жизни.

Специфика таких технологий как AR и VR базируется на их иммерсивности и интерактивности: AR накладывает цифровые подсказки на реальный объект через смартфон или очки (например, визуализация зон риска на стройплощадке), а VR полностью погружает в виртуальный мир, где пользователь взаимодействует с 3D-моделями.

Виртуальная реальность (virtual reality, VR) – совокупность программно-аппаратных средств, которые позволяют воспроизводить искусственный мир и транслируют его в сознание пользователя посредством воздействия на органы чувств (зрение, слух, тактильные ощущения, положение в пространстве и т. д.) [1, с. 5-10].

Полное погружение в виртуальную реальность обеспечивают специальные устройства. Для передачи зрительной информации применяются шлемы, очки, комнаты виртуальной реальности (CAVE). Многоканальная акустическая система позволяет пользователю ориентироваться на слух в пространстве. Имитация тактильных ощущений используется в устройствах с обратной связью. Взаимодействие с объектами виртуальной реальности обеспечивают манипуляторы, специальные перчатки и костюмы, которые также можно использовать для передачи тактильных и температурных ощущений. Камеры отслеживают как положение отдельных частей тела (конечности, голова, глаза), так и все вместе в совокупности (походка, анимация движения по контрольным точкам) [1, с. 5-10].

Для охраны труда это открывает уникальные возможности. Сотрудника можно поместить в ситуацию, которую невозможно безопасно создать в реальности: пожар на производстве, обрушение конструкций, работа на высоте с риском срыва, утечка химических веществ. И все это – без малейшей угрозы для жизни и здоровья. Такой подход позволяет не просто выучить правила, а сформировать устойчивые навыки поведения в стрессовых ситуациях.

Дополненная реальность (AR), в свою очередь, накладывает виртуальные элементы на реальный мир, сохраняя взаимодействие с окружающей средой. AR использует мобильные устройства или специальные очки (например, Microsoft HoloLens), чтобы добавить визуальные или информационные слои в реальное время [3]. Технология AR позволяет: визуализировать сложные конструкции и схемы прямо на рабочем месте; обозначать опасные зоны виртуальными метками; накладывать инструкции по сборке или ремонту на реальный инструмент; показывать маршруты эвакуации в реальном времени.

Российские компании активно внедряют эти решения. Металлоинвест, Норникель, Уральская Сталь используют VR-тренажёры для обучения стропальщиков, слесарей, машинистов. Так, на Лебединском ГОКе для рабочего коллектива создан специальный обучающий курс с VR.

Учебный курс занимает четыре дня. В первые три дня сотрудники Лебединского ГОКа изучают теорию – федеральные нормы и правила безопасности на производственных объектах, где используют подъёмные сооружения, их виды и устройство, правила охраны труда при погрузочно-разгрузочных работах. Смотрят обучающие фильмы, разбирают реальные случаи. Четвёртый день – практика с VR-очками. Учатся представители различных подразделений и профессий, которые в своей работе сталкиваются с необходимостью перемещать тяжёлые детали.

Практикум – программа, похожая на компьютерную игру. Сотрудник надевает VR-очки и будто попадает в неё. Перед глазами – виртуальный цех. Но он во многом напоминает настоящий: звуками, обстановкой, оборудованием. Программа имитирует процесс погрузочно-разгрузочных работ: герою игры нужно выбрать правильный строп, закрепить его на детали и переместить её в нужное место, подавая точные сигналы виртуальному машинисту крана. Заключительный этап – уложить на подставку с помощью багра и отцепить. После четырёхдневного тренинга сотрудники Лебединского ГОКа выходят на практику в реальные цеха и в течение месяца применяют знания на рабочих местах. Завершают цикл экзамен и получение удостоверения стропальщика [4].

Быстринский ГОК (входит в состав ГМК «Норникель») интегрирует в программу производственной подготовки персонала инновационные решения на основе виртуальной реальности. Техническая инфраструктура развернута на базе трех мобильных комплексов, включающих шлемы виртуальной реальности, сенсорные контроллеры и систему трекинга. Платформа генерирует интерактивные симуляции производственных зон с физически точным поведением объектов. Внедрение новых форматов обучения соответствует стратегии технологического развития предприятия, позволяя одновременно повышать качество профессиональной подготовки и снижать показатели производственного травматизма за счет отработки навыков в контролируемой виртуальной среде [2].

VR и AR сегодня активно используются на железной дороге (РЖД). В ОАО «РЖД» видят потенциал использования VR-технологий в процессе обучения работников правильной технике выполнения операций и требованиям охраны труда. Главными причинами получения травм железнодорожников на данный момент остаются неудовлетворительная организация работ, отсутствие контроля за выполнением технологии, а также несоблюдение трудовой и производственной дисциплины. Большинство случаев с тяжёлым и летальным исходом объясняется человеческим фактором, побороть который в компании рассчитывают за счёт совершенствования системы обучения работников.

В ЦБТ планируют реализовать несколько программ VR-тренингов. Так, с помощью данного тренажёра можно будет отработать технологию установки и снятия заземляющих штанг при работах со снятием напряжения на контактной сети переменного тока, отточить практические навыки по подготовке места работы на контактной сети и применению защитного костюма от воздействия наведённого напряжения – экранирующего комплекта ЭП-4(0). Также будут доступны ситуационные игры по выполнению типовых технологических операций [6].

В строительстве AR-решения уже сейчас позволяют накладывать виртуальные метки на реальные объекты, обозначая опасные зоны и напоминая о правилах безопасности прямо на рабочем месте [7]. Кроме того, AR может использоваться для обучения персонала. Виртуальные симуляторы и интерактивные руководства помогают рабочим осваивать новые навыки и повторять инструкции в безопасной обстановке. Это особенно полезно при работе с новыми технологиями и оборудованием.

Использование технологии AR на стройках может значительно снизить количество несчастных случаев и повысить эффективность работы. Внедрение новых технологий в строительную отрасль – это шаг к более безопасному и современному будущему.

Таким образом, внедрение технологий виртуальной и дополненной реальности в охрану труда открывает новые перспективы и возможности для повышения безопасности на рабочих местах. VR и AR обучение позволяет максимально эффективно готовить сотрудников, снижать риски и повышать уровень знаний, что в конечном итоге приводит к сокращению числа несчастных случаев и улучшению условий труда. Тем не менее для реализации этих целей необходимо преодолеть определенные барьеры, такие как обеспечение доступности технологий, создание качественных обучающих программ и учет особенностей различных отраслей. Исходя из всех этих факторов можно с уверенностью сказать, что виртуальная и дополненная реальность с точки зрения технологических преимуществ имеют все шансы занять достойное место в стандартах охраны труда нового поколения. Безопасность – это не только обязательство, но и искусство, в котором цифровые решения могут изменить правила игры.