Autors
Núria Ferré-Huguet – Professora de Formació Professional del Departament de Química de l’Institut Comte de Rius a Tarragona. Coordinadora TAC de Centre. Coordinadora del Projecte d´Innovació Digital Twin Boxes. Especialitzada en l’ús de metodologies actives en l’àmbit educatiu i d’innovació educativa.
Twitter: @iaferre
Rafel Pallach Pascual . Nascut a Tarragona, Llicenciat en Ciències Químiques de formació i docent de vocació. 25 anys com a docent al Departament d’Educació, els darrers 18 com a PTFP de l’especialitat de Laboratori a l’Institut Comte de Rius a Tarragona
Twitter: @comtederius
Victor Manuel Garcia Taravilla – Cap del Departament de Química de Formació Professional de l’Institut Comte de Rius a Tarragona. Autor de diversos llibres de formació adreçats a alumnes del cicle formatiu de grau superior de Química Industrial.
Twitter: @digitaltwinbox e Instagram
Centre educatiu que coordina el projecte: Institut Comte de Rius (Tarragona). Centres participants: Centre de Formació Somorrostro (Muskiz, Biscaia); CIFP La Laboral Gijón; IES A Sardiñeira (La Corunya). Empresa participant: REPSOL. Col·laboradors: AEQT, Parc Químic de Tarragona i Vigraphic.
Visió general del projecte
Entrenar en Operacions bàsiques de Manteniment Industrial al sector químic és clau per a les instal·lacions. Tenir accés a una planta química on poguessin practicar diàriament centenars d’alumnes semblava impossible. Gràcies a Digital Twin Boxes, un projecte de realitat virtual totalment gamificat, podrem viure com mantenir les instal·lacions.
El professorat, alumnat i també treballadors de la indústria química podran entrenar-se, sense cap risc, en actuacions rutinàries, però també en situacions d’emergència o en imprevistos S’ha demostrat que, com més entrenament, millor reacció davant de situacions que molt probablement hauran de viure, i per a les que hauran de prendre decisions ràpides i segures, tot en un entorn simulat i gamificat. Salvaran una planta química! A Formació Professional sabem que entrenar de manera pràctica és la clau per actuar i demostrar els coneixements adquirits.
Introducció
La indústria química ha identificat que un percentatge significatiu dels accidents, aproximadament el 25%, estan relacionats amb decisions individuals preses durant l’execució de tasques o en aplicar mesures de seguretat, tecnologia del procés o manteniment de l’equip. Per abordar aquest problema i reduir l’error humà, és fonamental centrar-se en la formació dels professionals que treballen en plantes industrials, proporcionant-los entrenament en situacions normals, anormals i d’emergència.
Una solució innovadora per millorar la formació i la capacitació dels operaris és l’ús de la realitat virtual immersiva. Mitjançant aquesta tecnologia, es poden establir programes personalitzats que permetin als professionals adquirir habilitats i coneixements específics en diversos escenaris i situacions laborals. Les Digital Twin Boxes (DTB) exerceixen un paper clau en aquesta metodologia d’aprenentatge actiu, ja que permeten simular entorns de treball individuals, en equip i supervisats, oferint una experiència realista. Inclouen competències, habilitats, power skills, treball en equip i, sobretot, entrenament en manteniment i seguretat química en remot, en un entorn de serious game (Figura 1).
El projecte
A la planta industrial de REPSOL a Tarragona, es troba disponible una instal·lació no productiva que reprodueix fidelment les condicions de treball en una planta química. En complementar les operacions amb les DTB i la realitat virtual, els professionals es poden entrenar de manera efectiva i segura, aprenent els fonaments de seguretat i manteniment de les instal·lacions. Aquesta combinació de tecnologies ofereix múltiples beneficis. En primer lloc permet prevenir l’error humà en proporcionar un entorn d’aprenentatge interactiu i realista que facilita l’adquisició d’habilitats i la presa de decisions correctes en situacions crítiques. A més, ofereix una formació competencial efectiva, on els professionals poden desenvolupar les seves capacitats de manera pràctica i segura.
Al projecte hi participen quatre centres de formació professional que aposten per l’ús de la realitat virtual immersiva. Aplicar les DTB a la formació de professionals de la indústria química és una estratègia efectiva per prevenir l’error humà. En proporcionar un entorn d’aprenentatge segur i realista, aquestes tecnologies permeten tant als futurs treballadors com als operadors de planta adquirir o perfeccionar habilitats específiques i coneixements fonamentals en seguretat i operacions bàsiques de manteniment. D’aquesta manera, es millora la competència i es garanteix la seguretat a les operacions industrials.
Des dels Centres, cada cop es veu més necessari reforçar un model d’ensenyament que doni més protagonisme als futurs treballadors, amb unes metodologies enfocades a un aprenentatge actiu i emocional. Això afavoreix ladquisició de les competències professionals i transversals. Però també és imprescindible, fer-ho des d’un principi bàsic, la seguretat en les maniobres i les operacions a realitzar, tant des del punt de vista de prevenció d’accidents personals, com des del punt de vista d’impactes mediambientals severs i fins i tot irreversibles, i també per què no, des de la sostenibilitat econòmica de les empreses.
Les DTB inclouen materials didàctics immersius gamificats, amb l’objectiu d’entrenar des de les emocions, i tenen com a repte final reduir l’error humà en les operacions de manteniment i salvar una planta química. Les DTB són escenaris multisituació, en forma de caixes virtuals que permeten simular maniobres operatives i de manteniment pròpies del sector químic (Figura 1). Això possibilita que l’alumnat de cicles formatius situats a diferents CC.AA. pugui accedir de forma remota a realitzar pràctiques en entorns industrials. La resolució dels escenaris ha d’assegurar l’adquisició de competències que garanteixin conductes segures a les maniobres operatives i de manteniment a l’àmbit industrial evitant incidents o accidents no desitjats. Es valora l’operativitat com a adquisició de competències tècniques, però també se n’avalua el risc associat a les operacions. De vegades l’alumnat pot ser competent tècnicament, superant el 80% de les operacions de manteniment, però posar-se en risc o a la planta, de manera que no superarà els diversos exercicis.
La realitat virtual està revolucionant la manera com aprenem i ensenyem, i els professors, i instructors tenen una poderosa eina a la seva disposició: les caixes virtuals d’entrenament DTB. Aquests entorns immersius en realitat virtual permeten als estudiants fer tasques i operacions específiques, amb l’objectiu de reduir l’error humà i millorar la qualitat de la formació. Imagina recrear diferents escenaris en una planta industrial i desafiar els teus alumnes a fer activitats en condicions anormals o d’emergència. Amb les DTB, podeu practicar i adquirir competències tècniques i cognitives relacionades amb l’entorn espacial. Això vol dir que els estudiants no només adquireixen habilitats pràctiques, sinó que també desenvolupen esquemes mentals que els permeten comprendre i maniobrar en un entorn industrial real (Figura 2).
Les DTB ofereixen graus d’immersió que submergeixen els estudiants en situacions que se senten tan reals com estar a una planta química, o salvar-la en cas d’emergència. El primer escenari suposa una caça del tresor, reconeixent en un pla on es localitzen els reptes. Un tour en 360º amb imatges reals de la planta, on han de localitzar hotpoints en un temps concret, mentre responen a les preguntes que els portaran a les pistes per resoldre el repte (Figura 2). Un cop a la planta, hi ha 13 escenaris més de manteniment on cal canviar una sonda de temperatura, un manòmetre, prendre una mostra o posar una bomba en bypass. Els participants en l’experiència poden experimentar dinàmiques i desafiaments que presenten alts nivells de credibilitat, cosa que els prepara millor per enfrontar situacions reals en el futur. Però això no ho és tot. Després d’entrenar individualment amb les DTB, els estudiants poden ser integrats a Entorns Virtuals Col·laboratius, on el treball en equip pluridisciplinar és la clau per superar desafiaments i resoldre tasques complexes. En aquest entorn, els estudiants poden aplicar les seves habilitats tècniques, treballar amb altres professionals i aprendre a avaluar i millorar els resultats en diverses condicions d’operació.
La figura de l’instructor també exerceix un paper crucial en aquest procés. Els professors poden observar, avaluar i guiar els estudiants a mesura que avancen en el seu entrenament. L’instructor, que també pot ser l’alumnat, té la capacitat d’identificar fortaleses i àrees de millora, i proporcionar retroalimentació i orientació per garantir que els estudiants adquireixin les competències necessàries de manera segura i eficient. Les caixes virtuals d’entrenament DTB representen una nova era a l’educació, on la realitat virtual es converteix en un aliat d’elevat valor per als professors. En integrar aquesta tecnologia a l’aula, els professors poden oferir als alumnes una experiència d’aprenentatge més immersiva i pràctica, preparant-se per fer front als desafiaments del món laboral amb confiança i competència.
Es viuen condicions amb imprevistos, com equips que no funcionen bé, eines incorrectes o emergències en què hi ha abocaments o sona una alarma, o en riscos psicosocials, on el treball a torns pot alterar la visibilitat, o una contractura pot limitar el moviment d’un comandament de l’Oculus Quest. Entrenar en condicions normals, d’operativitat habitual, no acostuma a ser el més habitual a les DTBs. També s’han creat les situacions gamificació per sabotatge, en les quals els operaris observadors decideixen si l’operador que és a la RV farà olor d’un compost, es mullarà o rebrà una ràfega de vent. Com que és un seriuos game, cal entrenar tenint en compte que les situacions imprevistes poden succeir en qualsevol entorn, ja sigui real o virtual.
Conclusió
L’ús de les caixes d’entrenament DTB està revolucionant la formació professional i de futurs treballadors al sector industrial. Aquests materials educatius immersius i gamificats promouen l’aprenentatge actiu i emocional, permetent als participants adquirir competències professionals i transversals de manera efectiva. Les DTB ofereixen escenaris de realitat virtual que simulen operacions i maniobres pròpies del sector químic, a distància sense estar en una planta real i clonables en molts entorns, no només en centres de FP. Això permet als alumnes realitzar pràctiques remotes en entorns industrials i desenvolupar habilitats necessàries per garantir conductes segures en situacions reals, evitant incidents i accidents no desitjats.
Les DTB no només avaluen la competència tècnica dels estudiants, sinó també el risc associat a les operacions. És crucial que els alumnes demostrin no només habilitats tècniques, sinó també la capacitat de prendre decisions segures en situacions potencialment perilloses. Això assegura que els futurs treballadors siguin responsables i estiguin preparats per enfrontar desafiaments a l’entorn industrial.
A més de l’entrenament individual, les DTB fomenten la col·laboració i el treball en equip a través d’Entorns Virtuals Col·laboratius. Aquests entorns permeten que els operaris, un cop entrenats individualment, resolguin tasques complexes de manera conjunta, promovent l’aprenentatge multidisciplinar, cooperatiu i millorant la capacitat de resolució de problemes.
Per últim, cal destacar l’enfocament innovador de les DTBs a l’educació, posant èmfasi en la importància de l’aprenentatge actiu i emocional, la integració de la realitat virtual i la necessitat d’equilibrar la competència tècnica amb la seguretat. Mitjançant aquestes metodologies, les DTB estan donant forma a un nou entrenament que prepara els futurs treballadors del sector industrial de manera integral i atractiva. Més de 100 professionals de la química ja les han provat, i les volen per a les seves aules i empreses a l’inici del nou curs acadèmic.
Referències
Web del projecte: www.digitaltwinboxes.com
PROJECTE AFP21/00138-DIGITAL TWIN BOXES (DTB): Escenaris d’entrenament competencial immersiu en processos i operacions de manteniment industrial. Finançat pel Ministeri d’Educació i Formació Professional – U.E. – Next Generation