PIMCenter ITS 三维沉浸式仿真培训系统
产品概述
PIMCenter ITS(Immersive Training System)三维沉浸式仿真培训系统,是一款适用于工厂操作人员的实操培训工具,可结合VR(虚拟现实)技术实现沉浸式培训。主要用于工艺流程演示、现场工艺操作培训、设备拆装及操作培训、装备装置检维修培训、应急演练培训等场景。
PIMCenter ITS是达美盛在具有完全自主知识产权的三维可视化引擎Tesla基础之上进行研发,并使用可视化组态、低代码方式进行培训业务的配置开发,可大幅降低传统三维交互培训的开发成本,让企业大规模地进行高质量虚拟仿真交互培训成为可能。
在我国智能制造数字化转型过程中,人才的培养模式、供给模式、发展模式跟传统时代相比已经有了根本性变化。在这个过程中,对新兴人才的创新性、实践性需求日渐渗透到人才培养各个环节。PIMCenter ITS紧跟行业发展趋势,借助达美盛交付业务积累的宝贵经验,力求为企业人才培养转型提供先进的培训理念及培训技术,帮助企业技能人才快速适应数字化转型升级。
备注 PIMCenter ITS英文全 称 : PIMCenter Immersive Training System
ITS组态端
轻量化三维场景
可兼容市场主流三维建模软件的模型格式(如3dsMax\SolidWorks\PDMS\SP3D\AutoCAD等),并具备大模型轻量化处理能力,在实现工厂整体模型的流畅运行地同时,还能保留原始三维模型的目录结构和属性信息,为后续业务提供模型和数据支撑。
交互逻辑编辑
基于流程节点,结合现场操作规程、应急预案步骤等,在交互编辑器中将现场操作员的实际操作节点,位移节点、旋转节点、操作错误提示节点等仿真操作方式进行交互逻辑编辑,并可对交互步骤添加操作分数及评分逻辑,构建交互式培训场景。
动画编辑
动画编辑器是用于配置仿真场景流程的动画资源,可针对三维模型节点添加颜色、旋转、位置、显隐等各类动作,并能在选定动作类型后,通过添加关键帧时间节点完成培训动画制作。
流程配置
流程节点树用于构建仿真场景操作流程。不仅可根据评审后的脚本步骤,将配置完成的动画资源组成完整的动画场景,还可通过流程节点树导入配置端,重新调整流程,实现仿真流程的快速变更,确保与现场实际情况一致性。
场景元素编辑
为了更真实地模拟实际操作场景,组态端提供了多段线、箭头、多边形、立方体等场景元素绘制功能,在流程配置时用于规划路径、设备指示标志、区域标识等。同时还能编辑各类标牌,用作文字讲解,配合动画演示更加完整地展现整个培训流程。粒子系统能够模拟烟雾、火光、喷淋等各类效果,以充分模拟应急演练时的应急现象及处置过程。
ITS客户端
ITS客户端主要支持两种部署模式:
· 桌面客户端部署:以桌面应用程序的方式运行,可配合VR眼镜进行沉浸式培训;
· 私有云部署:以云端渲染的方式,在浏览器中实现三维场景中的操作培训,降低对桌面计算机的配置要求,同时方便培训工作随时随地展开。
场景漫游
培训端具备场景漫游功能,可快速加载三维场景,让操作人员在三维场景中实景漫游,熟悉装置现场,查看设备参数,并能接入VR设备进行虚拟漫游,加深人员对生产装置的了解。
工艺流程演示
针对现场工艺操作流程,基于时间序列进行分步骤讲解,同时应用流体模拟技术实现物料的流动效果,真实还原现场工艺生产过程,为学员展现工艺处理过程中需要进行精准把控的关键点,直面工艺流程处理变化。
实操培训
在动画讲解的基础上,结合交互式仿真技术,可让学员自行选择培训科目,并通过鼠标点选、旋转阀门等交互方式完成训练,待完成操作后还能根据操作成绩生成用户排行榜。
考核评分
系统具备完整的培训考核体系。员工在不显示提示的情况下,在规定时间内独立完成考核项,系统会自动进行评分,以此检验学员的培训效果。
多人协同培训
在培训考核过程中,可启用多人协同操作培训模式,由用户A创建房间选择角色,用户B通过加入房间进入场景,并选择不同角色,此时用户操作加入角色字段,后台将A与B在场景中执行的培训步骤信息同步,由多人共同完成培训科目。
ITS与OTS联动
PIMCenter ITS 可作为传统OTS系统的3D组成部分,以快速实现OTS与三维场景的交互操作。
ITS系统内置通用接口,可与不同厂商OTS系统实现工艺参数通信,协助OTS系统实现现场三维场景操作功能,提高学员的现场操作学习效果与理解深度。
网络管理端
系统配套统一的管理平台,针对用户及操作权限、培训项目、培训记录、考核情况进行统一管理,并提供相应的统计分析功能。可与企业现有人员信息管理系统对接,避免人员信息多重管理。
工艺培训
在现场1:1还原的三维模型基础之上,配置开发主要生产装置的工艺操作仿真培训,教程通过对三维模型添加三维动作配置动画流程,模拟现场实际工艺操作过程,并加入实际交互动作,使员工能够在三维场景完成交互式训练。有效解决了传统培训方式枯燥单一、员工学习效率低、记忆短暂等问题,可充分调动员工培训积极性,使工艺操作培训更加直观,从而提升学员培训成效。
1. 工艺流程培训讲解
2. 单元工艺操作培训(开车、停车、事故处理)
3. 复杂设备工艺操作培训
应急培训
基于可视化的三维场景,配置开发主要生产装置的应急操作培训流程。教程场景不仅能够自定义三维模型节点,添加多种应急场景突发情况所产生的烟雾,火焰、泄露等三维效果,还可结合应急处置预案模拟现场突发事故,实现应急演练过程的真实再现,对三维模型(消防器具,车辆等)添加动作及三维效果,制定出相关应急预案模拟教程用于员工学习,并结合交互技术,使员工在三维场景中完成应急场景培训及考核,有效解决应急预案实战演练投入大、风险高、频次低、掌握难等难题,从而提升现场安全管理水平。
1. 应急知识培训
2. 应急演练培训
3. 应急操作培训
设备培训
针对生产现场复杂设备的检维修操作培训需求,利用设备精细化三维模型可定制开发设备结构组成展示、工作原理演示、设备拆装操作等培训,在三维仿真场景中直观呈现设备拆装过程、步骤和注意事项,减少员工使用实物拆装可能出现的误操作造成人或物的损失。
1. 设备认知培训
2. 设备检维修培训
3. 设备拆装培训
VR沉浸式培训
在原有三维业务场景基础上,用户可轻松连接市场中成熟的VR眼镜、数据手套等虚拟现实设备,以虚拟分身的方式置身于工厂三维场景之中。
VR技术通过虚拟环境能够给人多种感官信号,包括视觉(立体,逼真的图像)、听觉(立体声音)、力反馈、触觉、运动感知等多种感官体验,创造前所未有的沉浸感。通过特殊的头盔、手柄、数据手套、手势交互、眼动追踪等传感设备交互,让用户能以较为自然的方式与虚拟环境进行实时交互;通过设计、模拟制作的虚拟设备,以更灵活、更快捷、更经济的方式,呈现不同方案的多种效果,并可以通过更多的用户参与设计过程,进行优化。将VR技术的沉浸性、交互性和构想性,结合工艺流程、应急演练、设备检维修等仿真培训场景,进行交互式操作、沉浸式培训,可极大提升培训效果。
产品案例
某油田公司4D虚拟仿真培训系统
充分应用已建数字工厂的实施成果,在三维场景中以动画、语音、文本和视频等形式模拟设备实际投运、运行、停运等操作流程,构建具备“学”、“练”、“考”功能模块的仿真培训操作平台。同时能够使用 VR 手柄、数据手套等方式进行沉浸式交互操作,打破传统培训方式局限,全方位调动员工视觉、听觉、触觉体验,达到沉浸式体感培训目的。
某电厂成套设备虚拟仿真培训系统
用户基于客户端配置设备拆装培训流程以及成套设备的启停操作过程,并通过编辑脚本设置交互操作逻辑,最终将场景文件发布到 Web 端。在客户端,用户可通过播放演示操作流程,进行交互操作培训;而在 Web 端,则能登录系统进行流程演示及学习。