Tecnología y capacitación: Entrenamiento virtual

Gentileza Codelco
Gentileza Codelco

Los centros de entrenamiento virtual son una alternativa eficaz a la hora de perfeccionar la técnica en el uso de maquinaria.

Se trata de una herramienta cada vez más asequible gracias al avance de la tecnología y disminución de los costos.

Los equipos buscan replicar los controles originales y ser lo más reales posible para que el operador no note la diferencia.

Fabiola García S.
Periodista Construcción Minera & Energía

Dicen que la práctica hace al maestro. Es por eso que el entrenamiento se vuelve un elemento importante a la hora de desarrollar la habilidad de un operador o bien de preparar a un nuevo trabajador en el uso de un equipo.

Los centros de entrenamiento virtual consisten en una herramienta de perfeccionamiento en el uso de maquinaria que combina software y accionamientos para simular de la forma más real posible la operación de un equipo.

En una faena minera esta alternativa cobra relevancia a la hora de disminuir, por un lado, la accidentabilidad, los daños a equipos que ocasionen pérdidas, gastos de capacitación con maquinaria externa, y por otro, mejorar los indicadores claves de desempeño (KPI, por sus siglas en inglés) junto con favorecer la polifuncionalidad. Es que en la industria se comenta también que con los simuladores se evita que el capataz enseñe también las malas prácticas.

Desde hace un tiempo, el uso de esta herramienta se ha extendido gracias al avance de la tecnología y a la disminución de los costos de su implementación.

Tanto fabricantes de maquinaria, como empresas especializadas, han incursionado en esta materia para favorecer el uso de los equipos que operan en una faena.

Con todo, el uso de estas herramientas, mejoraría, al parecer, uno de los elementos claves para la industria: la productividad minera.

Entrenamiento por etapas
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En el centro de entrenamiento de Finning CAT tienen simuladores de motoniveladoras, camiones de obra, excavadoras, cargadores, topadores y arrastradores de troncos.
La capacitación está estructurada por módulos, comenzando con las verificaciones a nivel de piso, reconocimiento de los controles y distintos niveles de menor a mayor exigencia en la operación del equipo, explica su promotor.
Los plazos del entrenamiento dependen de la experiencia del operador. Para un nivel avanzado la cantidad de horas en promedio son de 80 por equipo y la capacitación se focaliza en el cierre de brechas prácticas para mejorar la productividad. Para un nivel intermedio, la cantidad de horas en promedio son 160, en donde la capacitación se focaliza en entregar conocimientos de operación normal de los equipos y temas de mantenimiento básico. Y finalmente el nivel básico se realiza en los simuladores y la capacitación se focaliza en que los alumnos identifiquen los controles, practiquen con los controles y puedan recorrer circuitos de rutina.

La tecnología de los simuladores incorpora un software, controles y sensores que permitirían emular las distintas condiciones de operación de los equipos, de manera que el operador se vea enfrentado a una situación lo más real posible. El despliegue de alarmas, advirtiendo eventos o malas operaciones, demanda del operador, las mismas acciones que si estuviera en el equipo. Los simuladores, facilitarían, además, llevar un registro de los estándares que van cumpliendo los operadores y el rendimiento alcanzado en cada etapa y en cada nivel, de manera que luego pueden ser evaluados junto con el operador, para hacer las correcciones necesarias que les permita subir su rendimiento.

Desde Finning indican que la capacitación de los operadores en centros de entrenamiento virtual se ha incrementado en los últimos años dando paso a que algunas compañías mineras han adquirido sus propios simuladores.

Seis grados de libertad de movimiento (6DOF)
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Los simuladores de Fifth Dimension Technologies (5DT) facilitan el entrenamiento para la  maquinaria empleada en la minería subterránea de carbón, minería subterránea de roca dura, minería de superficie, construcción y transporte.
Una de sus particularidades es el campo visual que logra este simulador, puesto que las  imágenes son proyectadas en un campo de vista horizontal de 360°. Esta pantalla resultaría útil en todas las aplicaciones donde la percepción espacial es importante o para aplicaciones donde se realiza mucho movimiento en retroceso.
La compañía entrega un plan de entrenamiento que busca un desarrollo sistemático de los conocimientos y habilidades del alumno. Se propone una estrategia de entrenamiento de cinco etapas por máquina:

Durante la primera etapa un visualizador es utilizado para enseñar al alumno dónde una máquina minera específica se inscribe dentro del proceso minero.

En la segunda etapa se utiliza un sistema e-learning para enseñar al aprendiz la teoría, conceptos básicos y terminología de una máquina minera específica.

Para la tercera etapa, se utiliza un sistema de entrenamiento de inspecciones pre y post operativas para enseñar al alumno cómo realizar inspecciones visuales antes o después de un cambio de turno.

La cuarta etapa corresponde a un pre-simulador que es utilizado para familiarizar al aprendiz con los controles de una máquina específica.

Finalmente en la quinta etapa un simulador de entrenamiento es utilizado para someter al alumno a escenarios de entrenamiento.

Estas cabinas pueden ser intercambiadas sin el uso de una grúa, gracias a un sistema modular que consiste en una base de simulación (SimBASETM) y diferentes cabinas simuladas (SimCABsTM).

Por su parte, la base de movimiento es de seis grados de libertad de movimiento (6-DOF), lo que seguiría los requerimientos internacionales de la industria aeroespacial y de defensa. Además es eléctrica, por lo tanto sería más sensible y menos ruidosa que una base de movimiento neumática (aire). Tampoco requeriría de un suministro eléctrico especializado, ya que funcionarían a partir del voltaje típico de salida que se encuentra en cualquier mina.

En esta misma línea, la base de movimiento de bajo perfil permitiría a los alumnos permanecer de pie en las cabinas mientras operan ciertas máquinas subterráneas, exactamente como se operaría en la realidad.

En cuanto al software de las SimCABsTM, entregaría distintos escenarios de formación los cuales varían en dificultad y complejidad, desde lo fácil a lo más difícil. Los beneficios de su aplicación serían los siguientes:

- Preparación de los operadores para escenarios de emergencia como fallas de freno, explosiones de neumáticos, incendio de motor, entre otros.
– Reducción del desgate de los equipos y del abuso sobre la caja de cambios, frenos y neumáticos.
– Conducción defensiva para disminuir los accidentes prevenibles.
– Mejor rentabilidad de las habilidades de operación optimizando el torque.
– Uso de telemática de flotas para identificar entrenamiento complementario específico.
– Entrenamiento focalizado para mejorar habilidades específicas.
– Registro del progreso en el tiempo de los operadores con reportes precisos.

Casco de realidad virtual
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De acuerdo con Yoy, hay dos grandes tendencias en realidad virtual: los visores móviles que utilizan celulares y los visores para PC. Los visores con celulares se usan principalmente para explicar procedimientos, mostrar videos formativos en 360° y determinar si las personas manejan ciertos conceptos, sobre todo en el ámbito de seguridad laboral. Mientras que los visores para PC se implementan cuando se requieren experiencias virtuales con un mayor nivel de inmersión e interacción por parte del usuario.
Los simuladores que desarrolla Yoy SpA aprovechan esta tecnología. Mediante la estimulación visual y la percepción espacial se lograría pasar de un esquema de aprendizaje pasivo a uno activo.

Según su promotor, como definición actual, la realidad virtual es cualquier entorno generado computacionalmente que entrega sensaciones al usuario de estar en el lugar que se recrea. Para visualizar estas imágenes actualmente existe el casco Oculus Rift y el htc VIVE, que permitirían cubrir todo el campo visual y entregar una imagen a cada ojo para dar una sensación de profundidad y de estar inmerso.

Por su parte, la empresa posee un simulador de camión minero, grúa horquilla, grúa móvil y puente grúa; además de los sistemas en desarrollo denominados manejador de containers vacíos, mina subterránea y plataforma de altura.

Su promotor destaca el simulador de camión de extracción minero, en el cual se recreó la mina a cielo abierto Chuquicamata para que los nuevos operadores se integraran con mayor facilidad. Asimismo, afirman que el simulador de grúa horquilla es uno de los más demandados, puesto que el uso de esta maquinaria es considerable en varios rubros importantes del país.

“Nuestra recomendación es que la capacitación sea una combinación de simulación y entrenamiento en maquinaria real, lográndose de esta manera aprovechar las ventajas de ambos enfoques de formación”, afirman.

Estos simuladores permiten observar las brechas de conocimiento que tienen los usuarios y plantear entrenamientos en esas debilidades, esto gracias a los datos e indicadores que generan los reportes de desempeño.

Un usuario entrenado con simulación puede tener muchas más horas de entrenamiento y entrenar situaciones peligrosas que con una maquinaria real no serían posibles.

Desde la empresa destacan lo siguiente:

- Con varios simuladores interconectados, dos o más operadores pueden interactuar dentro de un mismo escenario en tiempo real.
– Integración de sensores (de buena calidad y bajo precio) a la simulación. Esto permite recolectar más y mejores datos, para generar reportes de desempeño.
– Incorporación de nuevas tecnologías como realidad virtual, realidad aumentada, reconstrucción 3D en tiempo real y la combinación de estas.
– Nuevos y mejores motores físicos. La diferencia entre un juego y un simulador de maquinaria, es que el simulador se comporta de manera físicamente correcta (se rige bajo la física convencional).

Planes específicos
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Immersive Technologies (IMMT) entrega soluciones de entrenamiento para que los usuarios obtengan resultados medibles en las áreas de seguridad, mantenimiento o productividad, con lo que se logra tener una mina más segura y rentable.
A través de programas de entrenamiento específicos desarrollados en una consultoría se define un plan de entrenamiento para reducir costos operacionales o aumentar la productividad de los operadores, donde los objetivos son definidos de acuerdo a las necesidades actuales de la mina.

El operador ingresa a un módulo con los mismos comandos que una máquina real. Se utiliza una pantalla curva de 180º para reproducir de mejor forma la profundidad y calidad de la imagen. También está disponible la opción de una pantalla de 360° para el simulador de minería subterránea, esta pantalla permite que el operador pueda ver en todas las direcciones replicando las condiciones que experimentaran en la mina real.

Su promotor indica que si alguien escucha, obtiene un 5% de retención o comprensión, 10% si él mismo lee, 15% si lee y escucha, mientras que se llega a un 75% cuando se practica haciendo.

En la compañía cuentan con el sistema para minería PRO3 y en 2017 se va a lanzar el PRO4, que se enfocará en que el operador sienta o perciba cada vez menos que está en un simulador.

En tanto, la división Gabriela Mistral (GM) de Codelco hizo una fuerte inversión en activos y servicios de IMMT donde incorporaron distintas etapas de entrenamiento; desde lo básico, que incluye sistemas de autoaprendizaje, teoría y práctica, hasta un sistema propio de GM donde el operador tiene que realizar ciertas misiones críticas de entrenamiento. “Hay procedimientos que son críticos, entonces los quisieron llevar a un software, a una misión de entrenamiento”, grafican. De modo que se busca evitar colisiones y malas prácticas. Al final, en la etapa de supervisión los instructores de la mina revisan el trabajo de un operador ya entrenado.

En cuanto a productividad, desde la compañía indican que, en promedio, los tiempos de aculatamiento (maniobra de giro y retroceso) se puede reducir un 15% y los tiempos de ciclo un cuatro por ciento. Además, en un camión de extracción los abusos de frenos, por ejemplo, se pueden reducir en un 60%, mientras que los abusos de transmisión bajan en un 70 por ciento. Otro programa que ha tenido éxito en la región, comentan, son los de ahorro de combustible. Ajustado a las necesidades de la mina se puede reducir el consumo de combustible en un 7%, un ahorro importante para la mina si se proyecta al año, destacan.

Una prestación que también destacan es el Managed Service, un servicio de administración del simulador. “Ha tenido éxito dado el poco tiempo disponible que tienen los instructores de mina de instruir a un operador en el simulador”, afirman. Este servicio además de incluir planes de entrenamiento enfocados en mejorar KPIs, provee un monitor de simulador dedicado ciento por ciento, lo que evita restarle al instructor de mina su tiempo en terreno.

En la cabina original
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Los simuladores de Atlas Copco utilizan la misma cabina que el equipo, puesto que se construyen a partir de los planos de ingeniería de la máquina original. En la plataforma de perforación, se instala una pantalla LED, que muestra la operación en tiempo real.
Para aprovechar las ventajas de la sesión, se monta una pantalla fuera de la cabina, la que permite que un pequeño grupo de operadores observe y aprenda.
En estos simuladores de entrenamiento los operadores tienen tiempo suficiente para practicar en los sistemas de control antes de entrar a una operación real. En tanto, se recomiendan cursos de 40 horas para personal familiarizado con los equipos.

Los simuladores de la empresa consideran equipos de superficie, gran diámetro, pre-corte y para operación subterránea la cual considera equipos de avance y producción.

Al utilizar un simulador para capacitar a los operadores, explican, no existe la necesidad de comprometer los planes de producción, mientras que sus operadores logran las habilidades que se necesitan. “Esto evidentemente se ha transformado en una gran alternativa para las compañías que utilizan nuestros equipos en sus operaciones”, señalan. “La formación es uno de los factores de éxito más importantes para nuestro crecimiento continuo”, continúan. La compañía cuenta con instructores certificados por sus fábricas de Suecia y Estados Unidos con el programa “Train the Trainer”, reconocido por el Sence a nivel local y especializado según la línea de productos o equipos.

Post Author: Fabiola Garcia Sanders