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打造VR训练平台、AI扮上帝视角 中钢展开智能工安三计画

中钢是全球首个将VR用于炼钢制程教育训练的钢铁业者。工研院提供

炼钢后的钢液温度超过摄氏2,000度,将炉内的钢液倾倒出来是一项非常危险且需要纯熟操作技术的作业,稍有操作不慎便会引爆工安意外,对于工作环境危险系数相当高的钢铁厂来说,如何防患未然才能避免工安事故的发生呢?台湾最大钢铁业者中钢在智能制造的研发项目中,有近两成就是与工安相关的研究计画,而其中一项便是透过VR虚拟实境模拟转炉倾转出钢制程,让新人学习倾炉作业的正确流程,而这也是全球首次有钢铁厂将VR导入于炼钢厂的教育训练中。

炼钢厂首次导入VR虚拟平台为新人教育训练

中钢表示,炼钢厂中转炉的倾钢作业相当具有危险性,高温达摄氏2,000度的钢液在倒入钢桶的过程中,可能会因为与钢桶的温差而产生爆炸,而传统作法上倾钢作业仍需要熟练的老师傅操作以控制倾转炉的角度。

不过,中钢与大多数产业一样,现在也面临著经验传承的挑战,为了让新人能够快速熟悉倾钢流程,中钢因此计划在炼钢厂中导入VR虚拟实境的拟真训练平台,将现场操作环境完全虚拟化复制到计算机中,让新人能够透过训练平台实际操作演练,而在过程中还会加入出钢的提醒事项,例如目前转炉内的钢液量或角度等,另外,也会有评分机制衡量学习成果。

这套VR训练平台是由工研院电光所协助中钢开发,工研院电光系统所智能视觉系统组长刘建志表示,在跟中钢共同开发VR训练平台的过程中,双方来回讨论很多细节,包括如何真实呈现钢液以及作业环境,中钢对细节也非常重视,由于倾钢作业危险,因此在模拟环境的过程中势必要百分之百吻合现实情况,而目前中钢则是计划将VR训练平台先导入于小港厂区使用,而这也是全球首次有钢铁厂将VR导入于炼钢厂的教育训练中。

仿蝙蝠声纳侦测疲劳、AI担纲上帝视角

除了VR训练平台外,中钢也另外与工研院合作了两个智能工安计画,分别为透过呼吸量测侦测天车驾驶员的疲劳程度,以及道路安全警示系统。工研院将Wi-Fi电波当作蝙蝠的声纳使用,透过AI算法分析电波经人体反射后的变化,可以用来侦测厂内固定式起重机(天车)驾驶员的呼吸频率变化与疲劳特征,用以确保驾驶员操作天车在厂内负责运钢作业时,是在稳定的状态下工作。

而在工厂外,因应钢材运输需求,在中钢厂区内也有许多大型拖板车辆行驶,但通常此类大型拖板车的驾驶视觉死角较大,容易发生意外,为了确保大型车辆在厂区安全行驶,中钢因此也将原先运用于危险路口的智能道路安全警示系统导入于厂区中。

该系统集成通讯、传感器与交通号志、设施等信息,透过防碰撞算法运算人车物件之间距离进一步预测轨迹,再透过路边通讯广播设备,对装有车载机的车辆,或透过数码看板提供所有用路人发出警讯。

原先这项技术被用于危险路口警示,过去工研院也已实际部署于基隆、双北、台中、台南、高雄等共8个县市中,据统计约可降低50%交通事故发生机率,今年更曾获得美国爱迪生奖肯定。

积极导入多项ICT、AI、感知等技术,不难看出中钢正希望打造一个安全可靠的工安环境,而不止借助像工研院这样的产界力量,中钢也希望未来能够从学术研发成果中找到机会,中钢总经理王锡钦表示,目前中钢1年研发总经费达新台币20亿元,其中产学合作约占7%,不过中钢的目标则是希望提升至10%,让产学合作更加紧密。



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