Энергетика является фундаментом финансовой стабильности Российской Федерации и во многом определяет пути развития страны в политической и экономической сферах. Топливно-энергетический комплекс Российской Федерации включает в себя нефтяную, газовую, угольную и торфяную отрасли, электроэнергетику и теплоснабжение, играет ключевую роль в формировании доходов бюджетной системы Российской Федерации [1].

По данным на июль 2024 года, российской энергетике требуется не менее 200-300 тысяч работников в год при их общей численности в 2,7 миллиона человек [2]. На рынке труда энергетической отрасли Российской Федерации наблюдается кадровый голод, существует больше вакансий, чем специалистов. Вице-премьер РФ Александр Новак сообщил: «В энергетике, как и любой отрасли, сейчас нужны специалисты, в основном инженерно-технический персонал, ну и, конечно, рабочие кадры».

В последние десятилетия происходит компьютеризация топливно-энергетического комплекса Российской Федерации и увеличение веса информационных технологий в энергетике. Сегодняшний процесс цифровизации охватывает множество аспектов общественного прогресса.

В связи с тем, что энергетическая промышленность – это одно из самых сложных и в то же время важных направлений, в ней отмечается выраженная нехватка персонала, способного не только выполнять рядовые процессы, но и проводить ремонтные работы. Обучение в данном направлении достаточно затратное, но проблема в том, что знания, полученные в ходе работы с печатными материалами, не дают того опыта, который необходим на практике. Изменить ситуацию в энергетике позволят технологии виртуальной реальности (VR), представляющие собой созданный иллюзорный мир, который воспринимается участником посредством зрения, слуха и других чувств. В VR можно имитировать не только воздействие на те или иные предметы, но и обратную реакцию на это воздействие. Все процессы протекают в режиме реального времени. Достигается это за счет применения шлемов, очков, специального программного обеспечения. Дополнительно могут использоваться контроллеры, которые дают возможность человеку взаимодействовать с виртуальными элементами [3].

Управление кадрами в сфере энергетики отличается особыми требованиями из-за важности обеспечения безопасности, сложности технологических процессов и необходимости соблюдения строгих нормативов, помимо этого вопрос дефицита специалистов высокой квалификации, который частично объясняется нехваткой современного оборудования для обучения персонала. Эта проблема недостаточной подготовки кадров может приводить к увеличению числа технологических ошибок, совершаемых сотрудниками.

Использование VR-технологий в сфере энергетики действительно может существенно изменить подход к обучению и повышению квалификации специалистов, позволит уменьшить временные и финансовые затраты на поддержание высокого уровня безопасности, при этом повысив этот стандарт по сравнению с классическими подходами. Несколько ключевых аспектов, которые подчеркивают важность использования VR-технологий приведены на рисунке 1.

   Рисунок 1. Аспекты использования VR-технологий

Обучение и тренировка персонала включает в себя:

1. Симуляции;

VR позволяет создать реалистичные симуляции работы с оборудованием, что помогает обучать сотрудников безопасным и эффективным методам работы.

2. Сценарные тренировки.

Сотрудники могут практиковаться в решении различных ситуаций, включая аварийные, что повышает их готовность к реальным вызовам.

Следующим аспектом VR-технологий является возможность проектировать и планировать:

1. Визуализация проектов;

Инженеры и проектировщики могут использовать VR для визуализации энергетических объектов еще до их строительства, что помогает выявить возможные проблемы и оптимизировать проект.

2. Анализ данных.

VR может интегрироваться с данными о производительности и состоянии оборудования, позволяя специалистам более эффективно анализировать и принимать решения.

Мониторинг и обслуживание представляет собой:

1. Удаленный доступ;

Специалисты могут использовать VR для удаленного мониторинга и диагностики оборудования, что позволяет сократить время простоя и повысить эффективность обслуживания.

2. Интерактивные инструкции.

Виртуальная реальность может предоставлять инструкции по ремонту и обслуживанию в реальном времени, что упрощает работу техников.

Важным аспектом в VR-технологиях является безопасность:

1. Обучение по охране труда;

VR-тренинги могут включать сценарии, связанные с безопасностью, позволяя сотрудникам учиться реагировать на потенциальные угрозы в контролируемой среде.

2. Оценка рисков.

Виртуальные симуляции могут помочь в оценке рисков и тестировании различных стратегий.

Помимо безопасности нельзя забывать про психологическую подготовку. Обучение в VR может помочь сотрудникам справляться с психологическими аспектами работы в условиях стресса, что особенно актуально в аварийных ситуациях.

При внедрении нового оборудования, его изучение также проводится с применением виртуальной реальности. Это более эффективно для персонала, так как все элементы они видят визуально, и безопасно для самого оборудования, так как неверное движение работника может привести к поломке агрегата. Например, специалисту поступает сообщение о неисправности в конкретном узле. Еще до того, как приступить к работе, он может посредством VR изучить объект, создать сценарий неисправности и выбрать способы решения проблемы. В сочетании с дополненной реальностью, когда созданная картинка накладывается на реальный объект посредством ранее установленных камер и мобильных устройств, можно даже руководить ремонтными работами удаленно.

Для оценки эффективности применения виртуальной реальности в сфере энергетики была рассмотрена ПАО «ТГК-1». Компания является ведущим производителем электрической и тепловой энергии в Северо-Западном регионе России, которая объединяет 52 электростанции в четырех субъектах РФ [4].

Был проведен анализ стратегии цифровой трансформации орагнизации, в которой происходит активное внедрение цифровых решений в разнообразные аспекты деятельности. В частности, были исследованы три цифровые системы, применяемые для обучения и развития персонала:

1. Цифровая система «Мониторинг знаний персонала», которая направлена на улучшение профессиональных навыков оперативного персонала, поддержание актуальных знаний среди сотрудников и минимизацию числа инцидентов, вызванных человеческим фактором;
2. Цифровая система оценки «KPI», разработанная для мониторинга и улучшения производительности работников, их профессионального развития и отслеживания их достижений;
3. Мультимедийная платформа «Energy TV», предназначенная для распространения важной информации среди подразделений компании, напоминания о нормах охраны труда и проведения дистанционных трансляций обучающих материалов.

Важно отметить, что при внедрении таких технологий необходимо учитывать опыт как отечественных, так и зарубежных компаний.

На данный момент на международном рынке разработчиков VR обеспечения присутствует внушающее количество компаний. Рассмотрим необходимость внедрения виртуальных технологий с точки зрения разработчика. Как сообщает компания VRMADA, являющаяся разработчиком программного обеспечения для предприятий различных областей, функции демонстрации и показа позволяют виртуальной реальности играть ключевую роль в совершенствовании обучения работников энергетического сектора, делая это обучение повторяемым, более безопасным и развивающимся для удовлетворения потребностей бизнеса с проверенными результатами: на 40% увеличивается производительность предприятия; на 70% снижается травматизм на производстве [5].

Обратим внимание на мнение отечественных разработчиков. Компания «ПрограмЛаб» разрабатывает учебное виртуальное оборудование для энергетической промышленности. Виртуальные тренажеры позволяют проводить начальное обучение по управлению производственными инструментами, а также повышать квалификацию текущих специалистов компании.

Виртуальный учебный комплекс состоит из физического оборудования, разработанного программного обеспечения и руководства по использованию [6].

На данный момент «Кузбасский межотраслевой центр охраны труда» реализовал ряд проектов:

1. «Разработка образовательной видеоинформационной платформы для развития и контроля компетентности персонала в соответствии с требованиями безопасности труда с использованием виртуальной реальности»;
2. «Разработка платформенного решения ProExpVR для создания тренажеров виртуальной реальности с целью обучения методам безопасного выполнения работ на опасных производственных объектах, осуществляющих добычу полезных ископаемых подземным способом».

Компания отмечает высокую результативность обучения с применением иммерсивной реальности, а именно уровень компетентности растет на 83%, изученный материал сохраняется в памяти более чем на 3 года, уровень реального травматизма падает в 2,5 раза за 3 года [7].

Однако, говоря о преимуществах, нельзя игнорировать риски, связанные с интеграцией тренажеров в производственные процессы. К ним относятся технические сбои и неполадки в работе VR-оборудования, которые могут привести к потере данных и нарушению работы обучающих программ, а также риск утечки конфиденциальной информации во время использования VR-тренажеров и ограничения в их применении [8]. При внедрении VR-тренажеров могут возникнуть проблемы, среди которых сложность качественной оценки их эффективности. На данный момент наиболее объективным подходом к оценке является использование системы, основанной на четырех уровнях (см. рисунок 2).

Рисунок 2. Система оценки использования VR-тренажеров

Уровень «Реакция» отражает мнение участников о тренинге. Позитивное восприятие не гарантирует обучение, но негативное отношение может стать серьезным препятствием.

На уровне «Обучение» оценивается динамика увеличения знаний и улучшения навыков, которые следует измерять как до, так и после тренинга.

Уровень «Поведение» анализирует изменения в поведении, произошедшие в результате участия в тренинге. Для успешного изменения динамики необходимо, чтобы обучаемый хотел меняться, знал, что и как делать. Также важен поддерживающий рабочий климат, который способствует изменениям после обучения, и наличие вознаграждений за продемонстрированные изменения. Создание правильного рабочего климата зависит не только от процесса обучения, но и от других членов команды и непосредственного руководителя.

Уровень «Итог» является самым сложным для оценки, так как он напрямую влияет на экономическую эффективность и достижение целей на уровне организации.

Уровни 1 и 2 легче измерить сразу после обучения в виртуальной реальности, тогда как уровни 3 и 4 требуют более сложных измерений. Определение влияния обучения на безопасность, надежность и экономическую эффективность предприятия требует наблюдения за сотрудниками после их возвращения в рабочую среду. На использование знаний и навыков, полученных во время обучения, могут влиять множество других факторов.

Таким образом, внедрение VR-технологий в обучении на энергетических комплексах может привести к значительным улучшениям в качестве подготовки специалистов и эффективности работы, а также открывает новые возможности для оптимизации производственных процессов, повышения эффективности и улучшения безопасности труда сотрудников.