Träningsprocess för operatörsträning i virtuell verklighet - examensarbete

För att kunna vara konkurrenskraftiga på dagens marknad måste tillverkningsindustrin kunna tillverka flertalet produktvarianter på samma produktionslinje. “Mixed-model assembly” innebär att man skapar en kärnprodukt men lägger till förändringar under monteringen. Detta innebär att företaget kan erbjuda en produkt som möter kundens personliga önskemål. Nackdelen med mixed model assembly är att det genererar mer komplexa och varierande uppgifter för operatörerna. Påfrestningen på operatörerna ökar då de måste hålla koll på mycket information. För att möta detta problem i industrierna idag är effektiva upplärningsprogram viktiga. Upplärningen i industrin idag bygger ofta på fysiska modeller av produkt och produktionsmiljö som operatören kan träna i. Dessa modeller är ofta dyra och oflexibla. Istället börjar man mer och mer introducera virtuella modeller av produktionen. En virtuell modell av produktionen är en data simulerad miljö som kan modifieras och användas hela tiden.

Nästa steg i träningen är att basera träningsprogrammen för operatörer på virtuell verklighet. Virtuell verklighet är en datateknik som kan simulera verkliga miljöer. Med hjälp av virtuell verklighet kan operatörer tränas oberoende av fysiska produktionsmiljöer. Därför kan kostnader för fysiska modeller och störning av produktion undvikas. Industrin tittar idag främst på två aspekter av ett träningssystem; Träning och investering. Största delen den design och implementering av virtuell verklighetsbaserad inlärning fokuserar på de tekniska aspekterna. De saknar dock väldefinierade teorier kopplade till lärande och pedagogik.

Detta projekt har därför utvecklat ett konceptuellt flöde för en process i operatörsträning som kombinerar teorier kring lärande med en virtuell miljö samt tar hänsyn till de krav som ställs av produktionen. Flödet består av ett huvudflöde med ett antal subflöden. Träningen är uppdelad i fyra nivåer. Safety-nivån introducerar operatören för alla säkerhetsrisker som finns i den montering som ska utföras. Det kan till exempel handla om hur man bör hålla ett verktyg för att undvika en klämrisk. Operatören får först en genomgång av momentet och får därefter själv testa att utföra uppgiften. Baserat på operatörens prestation ges ett betyg som avgör om nästa nivå låses upp. När operatören har klarat Safety-nivån kan Tutorial-nivån påbörjas. Här är tanken att alla monteringssteg introduceras och förklaras. Efter genomgången får operatören svara på enkla frågor om stegen, exempelvis, “Vilket verktyg användes?”. Baserat på dessa frågor ges ett betyg som avgör om nivån är godkänd eller ej.

När Tutorial-nivån är godkänd kan Learning-nivån påbörjas. På learning-nivån kan operatören börja interagera mer i monteringen genom att utföra alla uppgifter. Under monteringens gång kan operatörer be om hjälp och efterfråga mer instruktioner om något känns otydligt. Resultatet av träningen avgör om operatören är redo att gå vidare till nästa nivå eller om något behöver repeteras. Den sista nivån heter Training-level och strävar efter att efterlikna den verkliga produktionen så mycket som möjligt. Här utför operatören alla uppgifter men kan inte efterfråga mer information än den som också finns tillgänglig på den riktiga produktionslinan. Det är även möjligt att introducera störningar som förekommer i en riktig produktionsmiljö, exempelvis, materialbrist eller fel på maskiner. Detta ger operatören möjligheten att lära sig hantera de stressfulla störningsmoment som förekommer i produktion. När operatören är godkänd på Training-nivån skapas en certifiering för den specifika stationen.

De fyra träningsnivåerna bygger på stegvis inlärning för att operatören ska få de bästa förutsättningarna för inlärning. Genom att dela upp processen i flera steg blir inte operatören överväldigad av den stora mängd information som presenteras. Virtuell träning kan idag inte fullt ersätta den traditionella träningen men kan bli ett viktigt komplement för att minska den psykiska påfrestningen på operatörerna under träningen.

Länk till examensarbetet