VR/AR-технологии и подготовка кадров для горной промышленности

Персонал, работающий на горных предприятиях, должен быть готов к преодолению профессиональных трудностей, обладать профессиональными компетенциями, которые связаны не только с реализацией технологических процессов, но и прежде всего с их безопасностью. Современные технологии цифрового моделирования горных производств могут расширить границы практической подготовки не только будущих горных инженеров, но и работающих специалистов. В процессе обучения важно обеспечить высокий уровень симуляции производственной горнотехнической среды воспринимаемой человеком практически в качестве реальной. В этом контексте развитие технологических решений на базе виртуальной и дополненной реальности (VR/AR-технологий) становится наиболее актуальным. Основу фундамента развития VR/AR в горном деле заложила глубокая автоматизация технологических процессов в условиях масштабной цифровой трансформации. Анализ данных показывает, что именно VR/AR-технологии становятся потребителем большинства IT-решений, являясь по сути интегратором, или высшим «IT-переделом», практически ведущим к цифровым параллельным производственным объектам и процессам. Дальнейшее развитие событий в этом направлении может изменить и некоторые существующие традиционные сущности или создать новые, в том числе в системе подготовки кадров. Примером таких сущностей, от которых будет зависеть цифровое будущее, может стать формирующаяся «цифровая культура», которая будет применима не только в корпоративном, отраслевом, но и в национальном аспекте. Несмотря на многообразие направлений развития VR/AR-технологий максимальные эффекты от их внедрения проявляются в формировании специальных навыков персонала в работе с оборудованием, что четко увязывается с необходимостью обеспечения эффективности и надежности технологических операций и процессов. Взаимодействие потребителя и производителя VR/AR-решений вместе с университетами позволяет решить класс задач, связанных с: формированием компетенций у будущего поколения специалистов – выпускников университетов; созданием специализированных курсов в образовательных программах, а также отдельных образовательных программ в высшем образовании, курсов повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов в области VR/AR-технологий в горном деле; вовлечением в процессы разработки практических задач на основе VR/AR- решений представителей академического сообщества – исследователей разной специализации (геология, геофизика, геомеханика, геоинформатика, аэрология, геотехнологии, горные машины и оборудование, автоматизация и т.д.); распространением лучших практик использования VR/AR в интересах будущих заказчиков; созданием единой методики по оценке эффективности внедрения VR/AR-проектов для определения их инвестиционной привлекательности; прогнозированием и созданием будущих технологий.

горное дело, горный инженер, горное инженерное образование, IT-технологии, виртуальная реальность, дополненная реальность, VR/AR-технологии, технологии, технологическая безопасность

1. Ушаков К. З., Каледина Н. О., Кирин Б. Ф. Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело. Учебник для вузов. М.: МГГУ; 2002. 487 с.

2. Анализ причин взрывов, вспышек и воспламенений метана в угольных шахтах России в 2005–2019 гг. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021;(2–1):18–29. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2021-21-0-18-29

3. Pelipenko M. V., Balovtsev S. V., Aynbinder I. I. Integrated accident risk assessment in mines. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2019;(11):180–192. https://doi.org/10.25018/0236-1493-201911-0-180-192

4. Кречманн Ю., Плиен М., Нгуен Т. Х. Н., Рудаков М. Л. Эффективное наращивание потенциала в горном деле за счет обучения, расширяющего возможности в области управления охраной труда. Записки Горного института. 2020;242:248–256. https://doi.org/10.31897/pmi.2020.2.248

5. Puchkov L. A., Petrov V. L. The system of higher mining education in Russia. Eurasian Mining. 2017;(2):57–60. https://doi.org/10.17580/em.2017.02.14

6. Петров В. Л., Крупин Ю. А., Кочетов А. И. Оценка качества профессиональной подготовки специалистов для горно-металлургического комплекса: новые подходы. Горный журнал. 2016;(12):94–97. https://doi.org/10.17580/gzh.2016.12.19

7. Sui W. H. Safety geology and geological education for mining engineers. Global View of Engineering Geology and the Environment. In: Proceedings of the International Symposium and 9th Asian Regional Conference of IAEG. Beijing, China, 24–25 September 2013. Pp. 563–567. https://doi.org/10.1201/b15794-90

8. Bakum Z., Tkachuk V. Mining engineers training in context of innovative system of Ukraine. Metallurgical and Mining Industry. 2014;6(5):29–34. https://doi.org/10.31812/0564/425

9. Mischo H., Brune J. F., Weyer J., Henderson N. Mine disaster and mine rescue training courses in modern academic mining engineering programmes. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2014;114(12):987–992.

10. Henderson N. R., Mischo H., Brune J. F. Student mine rescue in today’s: Mining engineering curriculum. Mining Engineering. 2014;66(2):33–37.

11. Kizil M. S. New developments in the Australian mining education. Madencilik. 2017;56(1):33–40.

12. Казанин О. И., Сергеев И. Б. Подготовка современного горного инженера: задачи университетов и профессиональных сообществ. Горный журнал. 2017;(10):75–80. https://doi.org/10.17580/gzh.2017.10.16

13. Czaja P. World trends in human resource education for mineral engineering and mining. Inzynieria Mineralna. 2018;19(1):179–188. https://doi.org/10.29227/IM-2018-01-29

14. Верчеба А. А. Подготовка кадров для горно-геологической отрасли России. Горные науки и технологии. 2021;6(2):144–153. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2021-2-144-153

15. Лушпей В. П., Макишин В. Н. Подготовка горных инженеров в Дальневосточном федеральном университете. Горный журнал. 2015;(3):96–100. https://doi.org/10.17580/gzh.2015.03.16

16. Haupt G., Webber-Youngman R. C. W. Engineering education: An integrated problem-solving framework for discipline-specific professional development in mining engineering. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2018;118(1):27–37. https://doi.org/10.17159/2411-9717/2018/v118n1a4

17. Черникова А. А., Полухин О. Н., Петров В. Л. и др. Вклад Горного института НИТУ «МИСиС» в становление и развитие горнопромышленного комплекса Белгородской области. Горный журнал. 2014;(8):24–29.

18. Abdelrazeq A., Daling L., Suppes R., Feldmann Y. Virtual reality mine: A vision for digitalised mining engineering education. In: Mining Goes Digital – Proceedings of the 39th international symposium on Application of Computers and Operations Research in the Mineral Industry, APCOM 2019. 2019. Pp. 17–24. https://doi.org/10.1201/9780429320774-3

19. Lindblom A., Laine T. H., Rossi H. S. Investigating Network Performance of a Multi-user Virtual Reality Environment for Mining Education. In: Proceedings of the 2021 15th International Conference on Ubiquitous Information Management and Communication, IMCOM 2021. 2021. https://doi.org/10.1109/IMCOM51814.2021.9377356

20. Clausen E., Sörensen A., Uth F., Mitra R. Assessment of the Effects of Global Digitalization Trends on Sustainability in Mining Part I: Digitalization Processes in the Mining Industry in the Context of Sustainability. Aachen: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe; 2020. URL: https://ecominingconcepts.cl/wpcontent/uploads/2021/03/digitalization_mining_dustainability_part_I_en.pdf

21. Kim M. L., Pevzner L. D., Temkin I. O. Development of automatic system for unmanned aerial vehicle (UAV) motion control for mine conditions. Mining Science and Technology (Russian Federation). 2021;6(3):203–210. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2021-3-203-210

22. Казанин О. И., Маринин М. А., Блинов А. М. Профессиональная переподготовка в системе кадрового обеспечения горных предприятий. Безопасность труда в промышленности. 2021;(7):79–84. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2021-7-79-84

23. Daling L. M., Khodaei S., Thurner S., et al. A decision matrix for implementing AR, 360° and VR experiences into mining engineering education. In: Stephanidis C., Antona M., Ntoa S. (eds.) Communications in Computer and Information Science. Communications in Computer and Information Science. Springer Science and Business Media Deutschland GmbH. 2021;1420:225–232. https://doi.org/10.1007/978-3-030-78642-7_30

24. Abdelrazeq A., Daling L., Suppes R., et al. A virtual reality educational tool in the context of mining engineering – the virtual reality mine. In: 13th International Technology, Education and Development Conference. Valencia, Spain. 11–13 March, 2019. Pp. 8067–8073. https://doi.org/10.21125/inted.2019.2002