Autores:
Núria Ferré-Huguet – Profesora de Formación Profesional del Departamento de Química del Institut Comte de Rius en Tarragona. Coordinadora TAC de Centro. Coordinadora del Proyecto de Innovación Digital Twin Boxes. Especializada en el uso de metodologías activas en el ámbito educativo y de innovación educativa.
Twitter: @iaferre
Rafel Pallach Pascual . Nacido en Tarragona, Licenciado en Ciencias Químicas de formación y docente de vocación. 25 años como docente en el Departamento de Educación, los últimos 18 como PTFP de la especialidad de Laboratorio en el Institut Comte de Rius en Tarragona
Twitter: @comtederius
Victor Manuel García Taravilla – Jefe del Departamento de Química de Formación Profesional del Instituto Comte de Rius en Tarragona. Autor de diversos libros de formación dirigidos a alumnos del ciclo formativo de grado superior de Química Industrial.
Twitter: @digitaltwinbox e Instagram
Centro educativo que coordina el proyecto: Institut Comte de Rius (Tarragona). Centros participantes: Centro de Formación Somorrostro (Muskiz, Bizkaia); CIFP La Laboral Gijón; IES A Sardiñeira (La Coruña). Empresa participante: REPSOL. Colaboradores: AEQT, Parc Químic de Tarragona y Vigraphic.
Visión general del proyecto…..
Entrenar en Operaciones básicas de Mantenimiento Industrial en el sector químico es clave para las instalaciones. Tener acceso a una planta química para practicar a diario cientos de alumnos, parecía imposible. Gracias a Digital Twin Boxes, un proyecto en realidad virtual totalmente gamificando, podremos vivir cómo mantener las instalaciones.
El profesorado, alumnado y también trabajadores de la industria química podrán entrenarse, sin riesgo alguno, en actuaciones rutinarias, pero también en situaciones de emergencia o imprevistos Se ha demostrado que, a más entrenamiento, mejor reacción en situaciones que muy probablemente deberán vivir, y para las que tendrán que tomar decisiones rápidas y seguras, en un entorno virtual simulado y gamificado. ¡Van a salvar una planta química! En Formación Profesional sabemos que entrenar de manera práctica es la clave para actuar y demostrar los conocimientos adquiridos.
Introducción
La industria química ha identificado que un porcentaje significativo de los accidentes, aproximadamente el 25%, están relacionados con decisiones individuales tomadas durante la ejecución de tareas o al aplicar medidas de seguridad, tecnología del proceso o mantenimiento del equipo. Para abordar este problema y reducir el error humano, es fundamental centrarse en la formación de los profesionales que trabajan en plantas industriales, brindándoles entrenamiento en situaciones normales, anormales y de emergencia.
Una solución innovadora para mejorar la formación y capacitación de los operarios es el uso de la realidad virtual inmersiva. Mediante esta tecnología, se pueden establecer programas personalizados que permitan a los profesionales adquirir habilidades y conocimientos específicos en diversos escenarios y situaciones laborales. Las Digital Twin Boxes (DTB) desempeñan un papel clave en esta metodología de aprendizaje activo, ya que permiten simular entornos de trabajo individuales, en equipo y supervisados, brindando una experiencia realista. Incluyen competencias, habilidades, power skills, trabajo en equipo y sobretodo, entrenamiento en mantenimiento y seguridad química en remoto. En un entorno de seriuos game (Figura 1).
En la planta industrial de REPSOL en Tarragona, se encuentra disponible una instalación no productiva que reproduce fielmente las condiciones de trabajo en una planta química. Al complementar las operaciones con las DTB y la realidad virtual, los profesionales pueden entrenarse de manera efectiva y segura, aprendiendo los fundamentos de seguridad y mantenimiento de las instalaciones. Esta combinación de tecnologías ofrece múltiples beneficios. En primer lugar, permite prevenir el error humano al proporcionar un entorno de aprendizaje interactivo y realista que facilita la adquisición de habilidades y la toma de decisiones correctas en situaciones críticas. Además, brinda una formación competencial efectiva, donde los profesionales pueden desarrollar sus capacidades de manera práctica y segura.
En el proyecto participan cuatro centros de formación profesional que apuestan por el uso de la realidad virtual inmersiva. Aplicar las DTB en la formación de profesionales de la industria química es una estrategia efectiva para prevenir el error humano. Al proporcionar un entorno de aprendizaje seguro y realista, estas tecnologías permiten, tanto a los futuros trabajadores como a los operadores de planta, adquirir o perfeccionar habilidades específicas y conocimientos fundamentales en seguridad y operaciones básicas de mantenimiento. De esta manera, se mejora la competencia y se garantiza la seguridad en las operaciones industriales.
Desde los Centros, cada vez se ve más necesario reforzar un modelo de enseñanza que dé mayor protagonismo a los futuros trabajadores, con unas metodologías enfocadas en un aprendizaje activo y emocional. Esto favorece la adquisición de las competencias profesionales y transversales. Pero también es imprescindible, hacerlo desde un principio básico, la seguridad en las maniobras y operaciones a realizar, tanto desde el punto de vista de prevención de accidentes personales, como desde el punto de vista de impactos medioambientales severos e incluso irreversibles, y también por qué no, desde la sostenibilidad económica de las empresas.
Las DTB incluyen materiales didácticos inmersivos gamificados, con el objetivo de entrenar desde las emociones, y tener como reto final, reducir el error humano en las operaciones de mantenimiento y salvar una planta química. Las DTB son escenarios multisituación, en forma de cajas virtuales que permiten simular maniobras operativas y de mantenimiento propias del sector químico (Figura 1). Esto posibilita que el alumnado de ciclos formativos situados en diferentes CC.AA., pueda acceder de forma remota a realizar prácticas en entornos industriales. La resolución de los escenarios debe asegurar la adquisición de competencias que garanticen conductas seguras en las maniobras operativas y de mantenimiento en el ámbito industrial evitando incidentes/accidentes no deseados. Se valora la operatividad como adquisición de competencias técnicas, pero también se evalúa el riesgo asociado a las operaciones. A veces el alumnado puede ser competente técnicamente, superando el 80% de las operaciones de mantenimiento, pero ponerse en riesgo o a la planta, con lo que no va a superar los diversos ejercicios.
Figura 1- Las DTB como herramienta de capacitación gamificada en la industria química. De una planta real a un entorno virtual de entrenamiento seguro.
La realidad virtual está revolucionando la forma en que aprendemos y enseñamos, y los profesores, e instructores tienen una poderosa herramienta a su disposición: las cajas virtuales de entrenamiento DTB. Estos entornos inmersivos en realidad virtual permiten a los estudiantes realizar tareas y operaciones específicas, con el objetivo de reducir el error humano y mejorar la calidad de la formación. Imagina recrear diferentes escenarios en una planta industrial y desafiar a tus alumnos a realizar actividades en condiciones anormales o de emergencia. Con las DTB, pueden practicar y adquirir competencias técnicas y cognitivas relacionadas con el entorno espacial. Esto significa que los estudiantes no solo adquieren habilidades prácticas, sino que también desarrollan esquemas mentales que les permiten comprender y maniobrar en un entorno industrial real (Figura 2).
Las DTB ofrecen grados de inmersión que sumergen a los estudiantes en situaciones que se sienten tan reales como estar en una planta química, o salvarla en caso de emergencia. El primer escenario supone una caza del tesoro, reconociendo en un plano dónde se localizan los retos. Un tour en 360º con imágenes reales de la planta, en la que deben localizar hotpoints en un tiempo concreto, mientras responden a las preguntas que los llevarán a las pistas para resolver el reto (Figura 2). Una vez en la planta, hay 13 escenarios más de mantenimiento en el que hay que cambiar una sonda de temperatura, un manómetro, tomar una muestra o poner una bomba en bypass. Los participantes en la experiencia pueden experimentar dinámicas y desafíos que presentan altos niveles de credibilidad, lo que los prepara mejor para enfrentar situaciones reales en el futuro. Pero eso no es todo. Después de entrenar individualmente con las DTB, los estudiantes pueden ser integrados en Entornos Virtuales Colaborativos, donde el trabajo en equipo pluridisciplinar es la clave para superar desafíos y resolver tareas complejas. En este entorno, los estudiantes pueden aplicar sus habilidades técnicas, trabajar junto con otros profesionales y aprender a evaluar y mejorar los resultados en diversas condiciones de operación.
Figura 2- Cuando el entrenamiento presencial no es posible, las DTB son una innovadora herramienta educativa que utiliza la RV para entrenar a futuros trabajadores del sector industrial, fomentando el aprendizaje activo y emocional, la seguridad en el trabajo, y la colaboración en equipo, en 14 escenarios.
La figura del instructor también desempeña un papel crucial en este proceso. Los profesores pueden observar, evaluar y guiar a los estudiantes a medida que avanzan en su entrenamiento. El instructor, que puede ser también el alumnado, tiene la capacidad de identificar fortalezas y áreas de mejora, y brindar retroalimentación y orientación para garantizar que los estudiantes adquieran las competencias necesarias de manera segura y eficiente. Las cajas virtuales de entrenamiento DTB representan una nueva era en la educación, donde la realidad virtual se convierte en un aliado invaluable para los profesores. Al integrar esta tecnología en el aula, los profesores pueden ofrecer a sus alumnos una experiencia de aprendizaje más inmersiva y práctica, preparándose para enfrentar los desafíos del mundo laboral con confianza y competencia.
Se viven condiciones con imprevistos, como equipos que no funcionan bien, herramientas incorrectas o emergencias en las que hay vertidos o suena una alarma, o en riesgos psicosociales, en el que el trabajo a turnos puede alterar la visibilidad, o una contractura puede limitar el movimiento de un mando de la Oculus Quest. Entrenar en condiciones normales, de operatividad habitual, no suele ser lo corriente en las DTBs. También se han creado las situaciones gamificación por sabotaje, en la que los operarios observadores deciden si el operador que está en la RV olerá un compuesto, se mojará o recibirá una ráfaga de viento. Al ser un seriuos game, se debe entrenar en qué las situaciones imprevistas pueden suceder en cualquier entorno, ya sea real o virtual.
- Conclusión y cierre.
El uso de las cajas de entrenamiento DTB está revolucionando la formación profesional, y de futuros trabajadores en el sector industrial. Estos materiales educativos inmersivos y gamificados promueven el aprendizaje activo y emocional, permitiendo a los participantes adquirir competencias profesionales y transversales de manera efectiva.
Las DTBs ofrecen escenarios de realidad virtual que simulan operaciones y maniobras propias del sector químico, a distancia sin estar en una planta real y clonables en muchos entornos, no sólo en centros de FP. Esto permite a los alumnos realizar prácticas remotas en entornos industriales y desarrollar habilidades necesarias para garantizar conductas seguras en situaciones reales, evitando incidentes y accidentes no deseados
Las DTBs no solo evalúan la competencia técnica de los estudiantes, sino también el riesgo asociado a las operaciones. Es crucial que los alumnos demuestren no solo habilidades técnicas, sino también la capacidad de tomar decisiones seguras en situaciones potencialmente peligrosas. Esto asegura que los futuros trabajadores sean responsables y estén preparados para enfrentar desafíos en el entorno industrial.
Además del entrenamiento individual, las DTBs fomentan la colaboración y el trabajo en equipo a través de Entornos Virtuales Colaborativos. Estos entornos permiten que los operarios, una vez entrenados individualmente, resuelvan tareas complejas de manera conjunta, promoviendo el aprendizaje multidisciplinar, cooperativo y mejorando la capacidad de resolución de problemas
Destacar el enfoque innovador de las DTBs en la educación, haciendo hincapié en la importancia del aprendizaje activo y emocional, la integración de la realidad virtual y la necesidad de equilibrar la competencia técnica con la seguridad. Mediante estas metodologías, las DTBs están dando forma a un nuevo entrenamiento que prepara a los futuros trabajadores del sector industrial de manera integral y atractiva. Más de 100 profesionales de la química las han probado ya, y las quieren para sus aulas y empresas al iniciar el nuevo curso académico.
Referencias
Web del Proyecto www.digitaltwinboxes.com
PROYECTO AFP21/00138-DIGITAL TWIN BOXES (DTB): Escenarios de entrenamiento competencial inmersivo en procesos y operaciones de mantenimiento industrial. Financiado por el Ministerio de Educación y Formación Profesional – U.E. – Next Generation