Simulation-Based Countermeasures Towards Accident Prevention : Virtual Reality Utilization in Industrial Processes and Activities

Vaikka kiinnostus virtuaalitodellisuuden (VR) käyttöön turvallisuuden varotoimissa teollisuudessa on kasvanut, tutkimuksia ei ole juurikaan tehty onnettomuuksien ehkäisystä valmistus- ja kunnossapitotoiminnassa. Tämän väitöskirjan tavoitteena on tutkia ja kokeilla VR:ää tapaturmien ehkäisyssä kohdistuen kolmeen työpaikan turvallisuuden varotoimeen: paloharjoitukset, riskien arvioinnit sekä hätätilanteiden valmiusmenettelyt ja toimintasuunnitelmat (EPR). Kokemuksellisessa ja uppouttavassa koulutuksessa hyödynnettiin kahta teollisuuden 3D-simulointimallia, jotka nojautuvat virtuaalitodellisuuden onnettomuuksien aiheutumismalliin (VR-ACM) (eli 3D-mallinnus- ja simulointi, onnettomuussyy- ja turvallisuuskoulutus) sekä paloharjoitusmalliin. Nämä 3D-simulointimallit ovat litiuminoniakkuja (LIB) valmistava tehdas, joka rakennettiin Visual Components 3D-simulointiohjelmistolla (versio 4.0) ja kaasuvoimala (GPP) Unrealin reaaliaikaisella pelimoottorilla (versio 4.2). Yhteensä viisi tutkimusta (julkaisua) suunniteltiin havainnollistamaan VR:n potentiaalia tapaturmien ehkäisyssä valmistusprosessin layout-suunnittelun ja tehtaan konseptivaiheissa tehtävän kunnossapidon aikana. Kaksi tutkimusta tehtiin LIB-tehdassimulaatiolla vaarojen tunnistamiseksi sekä riskien arvioimiseksi. Tutkimukset tehtiin tehtaan uudelleensuunnittelua varten, työturvallisuuden noudattamisen varmistamiseksi. Muut kolme tutkimusta käsittelevät palovaaran tunnistamista, hätäevakuointia ja riskien vähentämistä huoltotoiminnan aikana GPP-simulaatiossa. Molemmissa tutkimusmalleissa oli useita virtuaalimaailmaan uppoutuneita osallistujia, jotka saivat kokea onnettomuudet yksilöllisesti ja intuitiivisesti. Osallistujat antoivat palautetta kokeen jälkeisessä kyselyssä. Kyselyn tuloksien avulla LIB-tehtaassa tunnistettiin ja lievennettiin useita vaaroja. GPP-kokeilun tulokset viittasivat siihen, että vaikka ylläpitotoiminta virtuaalimaailmassa lisäsi teleläsnäoloa, tilastollisesti merkittävä viive kirjattiin liikettä edeltävässä vaiheessa turvallisuustietoisuuden puuteen vuoksi. Kaiken kaikkiaan tutkimus osoittaa, että VR-laitoksen kunnossapitotoimintaan ja tuotantotehtaan prosessisimulaatioympäristöihin uppoutuvat osallistujat voivat kokea reaaliaikaisia hätäskenaarioita ja olosuhteita, jotka ovat välttämättömiä olennaisten turvallisuustoimien toteuttamiseksi.