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打造VR訓練平台、AI扮上帝視角 中鋼展開智慧工安三計畫

中鋼是全球首個將VR用於煉鋼製程教育訓練的鋼鐵業者。工研院提供

煉鋼後的鋼液溫度超過攝氏2,000度,將爐內的鋼液傾倒出來是一項非常危險且需要純熟操作技術的作業,稍有操作不慎便會引爆工安意外,對於工作環境危險係數相當高的鋼鐵廠來說,如何防患未然才能避免工安事故的發生呢?台灣最大鋼鐵業者中鋼在智慧製造的研發項目中,有近兩成就是與工安相關的研究計畫,而其中一項便是透過VR虛擬實境模擬轉爐傾轉出鋼製程,讓新人學習傾爐作業的正確流程,而這也是全球首次有鋼鐵廠將VR導入於煉鋼廠的教育訓練中。

煉鋼廠首次導入VR虛擬平台為新人教育訓練

中鋼表示,煉鋼廠中轉爐的傾鋼作業相當具有危險性,高溫達攝氏2,000度的鋼液在倒入鋼桶的過程中,可能會因為與鋼桶的溫差而產生爆炸,而傳統作法上傾鋼作業仍需要熟練的老師傅操作以控制傾轉爐的角度。

不過,中鋼與大多數產業一樣,現在也面臨著經驗傳承的挑戰,為了讓新人能夠快速熟悉傾鋼流程,中鋼因此計劃在煉鋼廠中導入VR虛擬實境的擬真訓練平台,將現場操作環境完全虛擬化複製到電腦中,讓新人能夠透過訓練平台實際操作演練,而在過程中還會加入出鋼的提醒事項,例如目前轉爐內的鋼液量或角度等,另外,也會有評分機制衡量學習成果。

這套VR訓練平台是由工研院電光所協助中鋼開發,工研院電光系統所智慧視覺系統組長劉建志表示,在跟中鋼共同開發VR訓練平台的過程中,雙方來回討論很多細節,包括如何真實呈現鋼液以及作業環境,中鋼對細節也非常重視,由於傾鋼作業危險,因此在模擬環境的過程中勢必要百分之百吻合現實情況,而目前中鋼則是計劃將VR訓練平台先導入於小港廠區使用,而這也是全球首次有鋼鐵廠將VR導入於煉鋼廠的教育訓練中。

仿蝙蝠聲納偵測疲勞、AI擔綱上帝視角

除了VR訓練平台外,中鋼也另外與工研院合作了兩個智慧工安計畫,分別為透過呼吸量測偵測天車駕駛員的疲勞程度,以及道路安全警示系統。工研院將Wi-Fi電波當作蝙蝠的聲納使用,透過AI演算法分析電波經人體反射後的變化,可以用來偵測廠內固定式起重機(天車)駕駛員的呼吸頻率變化與疲勞特徵,用以確保駕駛員操作天車在廠內負責運鋼作業時,是在穩定的狀態下工作。

而在工廠外,因應鋼材運輸需求,在中鋼廠區內也有許多大型拖板車輛行駛,但通常此類大型拖板車的駕駛視覺死角較大,容易發生意外,為了確保大型車輛在廠區安全行駛,中鋼因此也將原先運用於危險路口的智慧道路安全警示系統導入於廠區中。

該系統整合通訊、感測器與交通號誌、設施等資訊,透過防碰撞演算法運算人車物件之間距離進一步預測軌跡,再透過路邊通訊廣播設備,對裝有車載機的車輛,或透過數位看板提供所有用路人發出警訊。

原先這項技術被用於危險路口警示,過去工研院也已實際部署於基隆、雙北、台中、台南、高雄等共8個縣市中,據統計約可降低50%交通事故發生機率,今年更曾獲得美國愛迪生獎肯定。

積極導入多項ICT、AI、感知等技術,不難看出中鋼正希望打造一個安全可靠的工安環境,而不止借助像工研院這樣的產界力量,中鋼也希望未來能夠從學術研發成果中找到機會,中鋼總經理王錫欽表示,目前中鋼1年研發總經費達新台幣20億元,其中產學合作約佔7%,不過中鋼的目標則是希望提升至10%,讓產學合作更加緊密。



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