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Uso de Realidad Virtual Inmersiva (RVI) para el entrenamiento de personal en Seguridad, mantenimiento y operaciones. José Antonio Nayhua Gamarra Roy Antonio Guzman Neyra CERV Centro de Entrenamiento en Realidad Virtual Resumen El presente trabajo está motivado en el usos de nuevas tecnologías probadas y disponibles en el mundo moderno correspondiente a las industrias 4.0 que manejan varios ejes contando entre uno de ellos, al uso de Realidad Virtual Inmersiva para el entrenamiento de personal en actividades industriales de seguridad, mantenimiento y operaciones. En el primer título se describe brevemente los antecedentes de cómo evolucionó en el tiempo hasta nuestros días del uso de la Realidad Virtual Inmersiva (RVI) en el mundo; empezando en la aeronáutica hasta llegar a ser utilizada en casi todas las ramas de la ciencia e industrias. En el segundo título se plantea la realidad problemática, en la industria minera en cuanto a los accidentes de trabajo. También se detallan los objetivos que se pretenden lograr y la metodología que se utilizará. En el tercer título se abordan los conceptos teóricos de tecnología de Realidad Virtual Inmersiva (RVI), que respaldan técnicamente el desarrollo de este trabajo. Se hace una descripción breve del software y hardware disponibles en el mercado y sus usos en los diferentes campos de la ciencia e industrias. En el cuarto título se abordan específicamente algunos estudios y resultados obtenidos en el mundo en cuanto al uso de Realidad Virtual Inmersiva (RVI) y sus beneficios en la capacitación y el entrenamiento de personal en las diferentes ciencias e industrias en sus diferentes áreas. En los títulos seis y siete se muestran dos casos de estudio aplicados en la capacitación y entrenamiento de personal en la minería peruana y los resultados obtenidos respecto a anteriores capacitaciones. Y formas de entrenamiento, permite conseguir hasta un 75% de retención del conocimiento y adicionalmente incremento de la motivación. En los capítulos ocho y nueve se dictan las conclusiones a las que se llegó con el uso de la tecnología de Realidad Virtual Inmersiva (RVI) para el entrenamiento de personal en la industria minera en el Perú. También se listan Algunas recomendaciones en cuanto a su uso aplicación en la industria y nuevas investigaciones. Finalmente queremos compartir que el uso de Realidad Virtual Inmersiva (RVI) es una tecnología muy beneficiosa para el entrenamiento, debido a su facilidad para captar la atención de los participantes mediante su inmersión en entornos virtuales, lo cual ayuda en el aprendizaje de los contenidos de cualquier materia de estudio. Palabras Clave - Realidad Virtual Inmersiva - Entrenamiento - Seguridad - Mantenimiento - Operaciones - Nivel de retención

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Uso de Realidad Virtual Inmersiva (RVI) para el entrenamiento de personal en Seguridad, mantenimiento y operaciones. José Antonio Nayhua Gamarra Roy Antonio Guzman Neyra CERV Centro de Entrenamiento en Realidad Virtual

Resumen El presente trabajo está motivado en el usos de nuevas tecnologías probadas y disponibles en el mundo moderno correspondiente a las industrias 4.0 que manejan varios ejes contando entre uno de ellos, al uso de Realidad Virtual Inmersiva para el entrenamiento de personal en actividades industriales de seguridad, mantenimiento y operaciones. En el primer título se describe brevemente los antecedentes de cómo evolucionó en el tiempo hasta nuestros días del uso de la Realidad Virtual Inmersiva (RVI) en el mundo; empezando en la aeronáutica hasta llegar a ser utilizada en casi todas las ramas de la ciencia e industrias. En el segundo título se plantea la realidad problemática, en la industria minera en cuanto a los accidentes de trabajo. También se detallan los objetivos que se pretenden lograr y la metodología que se utilizará. En el tercer título se abordan los conceptos teóricos de tecnología de Realidad Virtual Inmersiva (RVI), que respaldan técnicamente el desarrollo de este trabajo. Se hace una descripción breve del software y hardware disponibles en el mercado y sus usos en los diferentes campos de la ciencia e industrias. En el cuarto título se abordan específicamente algunos estudios y resultados obtenidos en el mundo en cuanto al uso de Realidad Virtual Inmersiva (RVI) y sus beneficios en la capacitación y el

entrenamiento de personal en las diferentes ciencias e industrias en sus diferentes áreas. En los títulos seis y siete se muestran dos casos de estudio aplicados en la capacitación y entrenamiento de personal en la minería peruana y los resultados obtenidos respecto a anteriores capacitaciones. Y formas de entrenamiento, permite conseguir hasta un 75% de retención del conocimiento y adicionalmente incremento de la motivación. En los capítulos ocho y nueve se dictan las conclusiones a las que se llegó con el uso de la tecnología de Realidad Virtual Inmersiva (RVI) para el entrenamiento de personal en la industria minera en el Perú. También se listan Algunas recomendaciones en cuanto a su uso aplicación en la industria y nuevas investigaciones. Finalmente queremos compartir que el uso de Realidad Virtual Inmersiva (RVI) es una tecnología muy beneficiosa para el entrenamiento, debido a su facilidad para captar la atención de los participantes mediante su inmersión en entornos virtuales, lo cual ayuda en el aprendizaje de los contenidos de cualquier materia de estudio. Palabras Clave - Realidad Virtual Inmersiva - Entrenamiento - Seguridad - Mantenimiento - Operaciones - Nivel de retención

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1. ANTECEDENTES ...................................... 3

2. REALIDAD PROBLEMÁTICA .................... 4

2.1. PROBLEMA GENERAL .......................... 5 2.2. PROBLEMAS ESPECÍFICOS ..................... 5 2.3. OBJETIVO DE LA INVESTIGACIÓN ............ 5 2.4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ....................... 5 2.5. IMPORTANCIA ................................... 5 2.6. MÉTODO Y DISEÑO ............................. 5 2.7. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS ................. 5

3. MARCO CONCEPTUAL ............................ 6

3.1. REALIDAD VIRTUAL ............................. 6 3.2. CARACTERÍSTICAS REALIDAD VIRTUAL ...... 6

3.2.1. Inmersión ................................. 6 3.2.2. Interacción ............................... 6 3.2.3. Imaginación.............................. 6

3.3. TIPOS DE REALIDAD VIRTUAL ................. 7 3.3.1. Inmersiva.................................. 7 3.3.2. No inmersiva ............................ 7

3.4. HARDWARE PARA RVI......................... 8 3.4.1. Visores de realidad virtual ........ 8 3.4.2. Control VR ................................ 8 3.4.3. CAVE (Cave Automatic Virtual Environment) .......................................... 8 3.4.4. Caminadora Omnidireccional ... 8

3.5. USOS DE REALIDAD VIRTUAL ................. 9

4. DESARROLLO DE APLICACIONES RVI .... 10

4.1.1. Levantamiento de información 10 4.1.2. Modelado y texturizado .......... 10 4.1.3. Animación .............................. 10 4.1.4. Programación ......................... 10 4.1.5. Iluminación y cámaras ............ 10 4.1.6. Compilado .............................. 10

5. ENTRENAMIENTO CON REALIDAD VIRTUAL ........................................................ 10

6. EVALUACIÓN DE LA CAPACITACIÓN .... 11

7. BENEFICIOS DE RVI EN ENTRENAMIENTO 12

8. CASO 1: ENTRENAMIENTO PERSONAL DE MANTENIMIENTO EN PARADA DE PLANTA. .. 13

8.1. OBJETIVOS ...................................... 13 8.2. ALCANCE ........................................ 13 8.3. INSTRUMENTOS ............................... 13 8.4. MUESTRA ....................................... 13 8.5. EVALUACIÓN DE LA CAPACITACIÓN ....... 13

8.5.1. Nivel 1: Reacción ..................... 13 8.5.2. Nivel 2: Aprendizaje ................ 14

9. CASO 2 RVI ENTRENAMIENTO IPERC .... 15

9.1. OBJETIVOS:..................................... 15 9.1.1. Alcance: .................................. 15 9.1.2. Instrumentos........................... 15 9.1.1. Alcance: .................................. 15 9.1.2. Muestra .................................. 15

9.2. EVALUACIÓN DE LA CAPACITACIÓN ....... 15 9.2.1. Nivel 1: Reacción ..................... 15 9.2.2. Nivel 2: Aprendizaje ................ 16

10. CONCLUSIONES .................................... 16

11. RECOMENDACIONES ............................ 17

TABLA DE CONTENIDOS

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1. Antecedentes El uso de Realidad virtual tiene sus inicios en los años 60’s. Su desarrollo y aplicación en diferentes campos ha ido evolucionando hasta nuestros días registrándose: - En 1958 la Philco Corporation desarrolla

un sistema basado en un dispositivo visual de casco controlado por los movimientos de la cabeza del usuario.

- En el inicio de los 60, Ivan Sutherland y otros crean el casco visor HMD mediante el cual un usuario podía examinar, moviendo la cabeza, un ambiente gráfico. Simultáneamente Morton Heilig inventa y opera el Sensorama.

- En 1969 la NASA puso en marcha un programa de investigación con el fin de desarrollar herramientas adecuadas para la formación, con el máximo realismo posible, de posteriores tripulaciones espaciales.

- A fines de los 70, en el Media Lab. del instituto tecnológico de Massachusetts MIT, se obtiene el mapa filmado de Aspen, una simulación de vídeo de un paseo a través de la ciudad de Aspen, Colorado. Un participante puede manejar por una calle, bajarse y hasta explorar edificios.

- En 1984, Michael McGreevy y sus colegas de la NASA desarrollan lentes de datos con los que el usuario puede realizar prácticas de montaje de satélites a distancia utilizando técnicas de Realidad Virtual.

Figura 1: Lentes de datos NASA

Fuente: Internet 3D-NASA Ames Research 1990

- Para el año 1995 se desarrollaron los primeros simuladores de vuelo. El CNRS

y la Comexe poseen equipos que les permiten realizar simulaciones en medios hostiles.

Figura 2: Usos de RVI en entrenamiento

Fuente: Files/imagenes/reportaje/general/2014

En la actualidad su uso se amplió a la ingeniería, arquitectura, medicina, psicología, deportes, entretenimiento, etc., por las ventajas que significa para los usuarios. Los astronautas tienen la posibilidad de volar sobre la superficie simulada de un planeta desconocido y experimentar la sensación que tendrían si estuvieran allí. Los arquitectos pueden anticiparse a errores de diseño y experiencias físicas con ambientes no construidos y hacer que sus clientes, usando visores RVI, visiten los pisos-piloto en un mundo de Realidad Virtual, dándoles la oportunidad de que abran las puertas o las ventanas y enciendan o apaguen las luces del apartamento. En la educación, capacitación y entrenamiento se da la exploración de lugares, objetos y procesos inaccesibles por otros medios. Creación de lugares y cosas con diferentes cualidades respecto a los que existen en el mundo real.

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2. Realidad problemática La industria minera se enfrenta a desafíos que ponen a prueba su capacidad para adaptarse a los cambios tecnológicos y a la necesidad de disponer de personal capacitado, que les permita asegurar una producción eficaz de calidad, pero principalmente segura. Según el Ministerio de Energía y Minas, en el Perú suceden alrededor de 82 000 accidentes al año. Los accidentes causan pérdidas por: daño a las personas, al medio ambiente y a los equipo. En el año 2016 se registraron 36 accidentes mortales. El principal factor que causa los accidentes es el factor humano, ya sea por actitud y/o aptitud. Según la OIT el 88% de los accidentes ocurre por factor humano, el 10% por las condiciones y el 2% por hechos fortuitos. En el Perú la seguridad y salud en el trabajo del personal que labora en la minería está regulada por la Ley 29783 y el DS-024-2016-EM, supervisada por organismos como el OSINERGMIN y SUNAFIL.

La capacitación y entrenamiento del personal es una buena estrategia para controlar o disminuir el índice de accidentabilidad y resulta ser un factor crítico para la empresa ya que requiere: - Disponibilidad de espacios físicos. - Disponibilidad de equipos. - Horas hombre asignadas a capacitación. - Alta eficiencia de la capacitación y

entrenamiento. - Buena motivación para la capacitación - Generar conciencia del riesgo - Controlar los peligros y riesgos durante

la actividad de entrenamiento. - Disminuir la probabilidad de

accidentabilidad del personal capacitado y entrenado.

- Disponer de presupuesto del costo operativo para el entrenamiento del personal.

Para ayudar a resolver esta problemática se propone utilizar tecnología de Realidad Virtual Inmersiva para el entrenamiento de personal en actividades industriales en seguridad, operaciones y mantenimiento.

Fuente: Ministerio de Energía y Minas Julio 2016

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2.1. Problema General - ¿El uso de Realidad Virtual Inmersiva

(RVI), puede mejorar los resultados en la capacitación y el entrenamiento de personal en actividades industriales en seguridad, mantenimiento y operaciones?

2.2. Problemas específicos - ¿Cómo Mejorar la eficiencia de la

capacitación y entrenamiento? - ¿Cómo mejorar la motivación en la

capacitación? - ¿Cómo disponer de espacios y equipos

para el entrenamiento? - ¿Cómo evitar el Incremento de peligros

y riesgos durante las actividades de entrenamiento?

- ¿Cómo disminuir el costo operativo por capacitación y entrenamiento del personal?

2.3. Objetivo de la investigación - Usar Realidad Virtual Inmersiva (RVI),

para ayudar a mejorar la capacitación y el entrenamiento de personal en actividades industriales en seguridad, mantenimiento y operaciones.

2.4. Objetivos específicos - Mejorar la eficiencia de la capacitación y

entrenamiento. - Motivar la participación en la

capacitación. - Disponer de espacios y equipos para

entrenamiento. - Disminuir los peligros y riesgos durante

las actividades de entrenamiento. - Disminuir el costo operativo por

capacitación y entrenamiento.

2.5. Importancia El presente trabajo de investigación es importante porque:

- Busca mejorar los resultados en la capacitación y entrenamiento, aumentando el nivel de retención del conocimiento en la capacitación y

entrenamiento de personal que trabaja en la industria minera en las áreas de seguridad, mantenimiento y operaciones.

- Busca mejorar la motivación durante la capacitación y el entrenamiento, acercando al participante a una interacción con su entorno real de trabajo y los riesgos a los que está expuesto, usando herramientas tecnológicas modernas y de vanguardia.

- Busca entregar a las empresas industriales, herramientas que les permitan disponer de equipos y ambientes de trabajo virtuales para el entrenamiento sin limitaciones.

- Busca disminuir el riesgo durante el entrenamiento del personal utilizando ambientes virtuales controlados libres de riesgos, permitiendo entrenar al personal en sus actividades diarias de trabajo.

- Busca disminuir la probabilidad de accidentes laborales que causan pérdidas económicas pero principalmente pérdidas humanas.

2.6. Método y diseño Se utilizó el método de investigación científica exploratoria descriptiva, con un diseño no experimental transversal, con registro de datos que ocurrieron en el pasado y uso de información ya existente.

2.7. Técnicas e instrumentos Se utilizó la inspección de registros, análisis documental, entrevistas grupales y encuestas, como técnica para le recopilación de datos las cuales ayudaron a asegurar la investigación. Para el procesamiento, análisis e interpretación de datos se utilizó diagrama de causa y efecto y estadística descriptiva.

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3. Marco conceptual

3.1. Realidad virtual Es un sistema de computación usado para crear un mundo artificial en el cual el usuario tiene la impresión de estar con capacidad de navegar y manipular objetos. Manetta C. y R. Blade (1995).

Figura 3: Ejemplo Aislamiento y bloqueo virtual

Fuente: Certus SAC-2016

El usuario puede interactuar de diferentes formas en el entorno virtual, usando cascos RVI y otros dispositivos, como guantes o controladores, el usuario obtiene una mayor interacción con el entorno así como la percepción de diferentes estímulos que intensifican la sensación de realidad.

Figura 4: Esquema de Realidad Virtual

Fuente: http://sabia.tic.udc.es-2017

3.2. Características realidad virtual

3.2.1. Inmersión El usuario ingresa y percibe los estímulos del mundo virtual.

3.2.2. Interacción El usuario interacciona con el mundo virtual a través de dispositivos de entrada, de forma que manipula los objetos en él y recibe la respuesta a través de sus sentidos.

3.2.3. Imaginación A través del mundo virtual podemos concebir y percibir realidades que no existen, de manera parecida a como hacemos con la creación artística.

Figura 5: El triángulo de la realidad virtual

Fuente: Sabia.tic.udc.es-2017

Otras características de la realidad virtual son: - Se expresa en lenguaje gráfico

tridimensional. - Su comportamiento es dinámico y opera

en tiempo real. - Su operación está basada en la

incorporación del usuario en el "interior" del medio computarizado.

- Requiere que, en principio haya una "suspensión de la incredulidad" como recurso para lograr la integración del usuario al mundo virtual al que ingresa.

- Posee la capacidad de reaccionar ante el usuario, ofreciéndole, en su modalidad más avanzada, una experiencia inmersiva, interactiva y multisensorial.

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3.3. Tipos de realidad virtual

3.3.1. Inmersiva La inmersión se define como la sensación de sumergirse en un mundo alternativo creado por computador, permitiendole al usuario una inmersión en un mundo virtual en el que es posible experimentar sensaciones como en un entorno real, inclusive puede desaparecer psicológicamente del mundo real. Para conseguir tal sensación se requiere el uso de visores de realidad virtual, controles VR, posicionadores, entre otros. Con el uso de visores la imagen se proyecta a nuestro alrededor al igual que sucede en la vida real, lográndose una visualización completa a 360°.

Figura 6: Ejemplo de Realidad Inmersiva

Fuente: CertusRVI-2016

Por ejemplo; en la figura 3, el usuario físicamente se encuentra en una sala de capacitación y con el uso de los visores de RVI ingresa a su entorno de trabajo virtual, permitiéndole, convivir con los equipos involucrados en el proceso, los sonidos, los riesgos propios del área y de la actividad operacional o de mantenimiento de la que participará en la vida real, sin que ello signifique incremento del costo de la capacitación

ni incremento del riesgo de accidentabilidad, ya que no involucra traslado del usuario, paralización de la planta para el entrenamiento, ni riesgo durante su permanencia en el entorno virtual.

3.3.2. No inmersiva El usuario interactúa con el mundo virtual, pero sin estar sumergido en él, por ejemplo a través de un monitor. No requiere utilizar hardware especial. La realidad virtual no inmersiva utiliza medios como el que actualmente nos ofrece Internet en el que podemos interactuar en tiempo real con diferentes personas en espacios y ambientes sin la necesidad de utilizar dispositivos adicionales al ordenador.

Figura 7: Ejemplo de sistema no inmersivo

Fuente: CertusRVI-2016

Por ejemplo; en la figura 4, el usuario se encuentra en su puesto de trabajo y puede ser entrenado en una plataforma de capacitación virtual Online, en diversos temas relacionados con su labor, sin necesidad de tener que asistir a una sala de capacitación. Estas plataformas de entrenamiento Online está disponible para la capacitación y entrenamiento con ventajas al cubrir brechas de tiempo y espacio

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3.4. Hardware para RVI

3.4.1. Visores de realidad virtual Se tienen disponibles en el mercado visores de diferentes marcas como:

- Oculus Rft; Es un visor de realidad virtual lanzado por Palmer Luckey que presenta un campo de visión diagonal de 110 grados y una visión panorámica en 3D.

- Morpheus; Es un visor de realidad virtual desarrollado por Sony

Figura 8: Visores RVI

Fuente: CertusRVI-2016

3.4.2. Control VR Son periféricos tipo guantes que, fusionados con el Oculus Rift, le permiten al usuario participar directamente en el entorno virtual con el movimiento de las manos.

Figura 9: Controle VR tipo guante

Fuente: Sabia.tic.udc.es-2017

Existen tipos de guantes (DataGlove, PowerGlove, CyberGlove...), todos ellos están orientado a este mismo objetivo: permitir al usuario manipular objetos en el entorno8 virtual.

3.4.3. CAVE (Cave Automatic Virtual Environment)

Consta de al menos tres paredes y opcionalmente techo y suelo. Las paredes actúan como monitores gigantes que emiten de forma asíncrona imágenes para cada ojo, de forma que cuando el usuario lo ve a través de las gafas estereoscópicas da sensación 3D (las gafas están sincronizadas con el monitor y solo dejan ver a través del ojo que corresponde cuando se emite cada imagen). El hecho de usar pantallas en vez de HMD (head-mounted displays) permite al usuario tener un campo de visión mucho mas amplio y mas ajustado a la realidad.

Figura 10

Fuente: Sabia.tic.udc.es-2017

3.4.4. Caminadora Omnidireccional Es una cinta (similar a la que se usa para ejercitar) pero que se mueve en cualquier dirección, de acuerdo al movimiento del usuario. Por supuesto, la dirección es leída y seguida por los sensores y trasmitida al mundo virtual.

Figura 11

Fuente: Sabia.tic.udc.es-2017

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3.5. Usos de realidad virtual Actualmente su uso se ha extendido a diferentes campos de la ciencia y la industria como:

- Educación: por ejemplo diseño de museos, planetarios, fondos marinos, laboratorios de anatomía, etc. Donde se pueden experimentar haciendo recorridos en templos antiguos, palacios, galaxias, planetas, etc. Y aprender de diversas áreas de conocimiento, entre otras.

- Aeronáutica: entrenamiento de pilotos, astronautas, soldados. Por ejemplo: los simuladores de vuelo son una herramienta fundamental para el entrenamiento de los pilotos. Son sistemas muy sofisticados que incorporan todo tipo de interfaces para simular las situaciones reales dentro de un avión, así como las distintas maniobras.

- Entrenamiento de soldados: los ejércitos de muchos países lo usan para crear simulaciones virtuales de entrenamiento para sus soldados y crear estrategias o planes de guerra. El punto de vista es siempre en primera persona, un recurso que utilizan algunos populares juegos de guerra para ser más realistas. (Con esta se simulan perfectamente situaciones reales que pueden ocurrir en el campo de combate).

Figura 12

Fuente: Sabia.tic.udc.es-2017

- Medicina educativa: Entrenamiento en

simulación de operaciones quirúrgicas. Cirugía robótica: o cirugía asistida por

computadoras es un sistema interactivo computarizado, tan veloz e intuitivo, que la computadora desaparece de la mente del cirujano, dejando como real el entorno generado por el sistema.

- Psicología: en el tratamiento de fobias. Una de las formas de abordar el stress postraumático es colocar de nuevo al paciente ante la situación que lo amenaza. Pero eso no es posible en situaciones extremas, como en conflictos bélicos. La realidad virtual puede ofrecer una nueva vía para su tratamiento.

- Ingeniería: en la manipulación de robots, en los procesos de ensamblado o en el desarrollo de prototipos virtuales.

- Ciencias de la Tierra: en la visualización de fenómenos volcánicos o en la modelización de relieves topográficos.

- Oceanología: en la visualización de la estructura tridimensional de la superficie del océano para modelar el comportamiento de distintas especies, estudiar cómo el viento afecta las olas y observar la temperatura, la dirección del viento y su velocidad.

- Museos, planetarios, aulas, entre otros: en la creación de entornos virtuales.

Figura 13

Fuente: Volvo_Cars_Microsoft_HoloLens_experience_01.0.0

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4. Desarrollo de aplicaciones RVI Las empresas ahora pueden recibir este tipo de capacitación y entrenamiento utilizando sus propios entornos virtuales diseñados a su medida, el tener esta posibilidad representa una ventaja para poder entrenar a sus colaboradores de forma segura en un ambiente virtual controlado, que representa las mismas condiciones y aspectos que su ambiente real de trabajo. La metodología para lograr que las empresas cuenten con su entrono labora en modo virtual se puede definir en una secuencia de pasos como sigue:

4.1.1. Levantamiento de información Personal recopila información técnica correspondiente a documentos planos manuales, fotografías y filmaciones topografía 3D.

4.1.2. Modelado y texturizado Modelado digital, de objetos, equipos y entorno del área de trabajo y se procede a texturizarlos con materiales realistas para que tengan casi el mismo aspecto como en el mundo real.

4.1.3. Animación Se dota de movimiento a los equipos, personajes, herramientas y efectos necesarios para el entrenamiento.

4.1.4. Programación Se programa la interacción entre el usuario y el entorno virtual bajo los criterios técnicos propios de la realidad laboral.

4.1.5. Iluminación y cámaras Se ilumina el entorno y ubican las cámaras estratégicamente para poder captar las acciones requeridas con precisión y nitidez.

4.1.6. Compilado En esta etapa se genera la aplicación para el usuario final y se define el sistema operativo sobre el cual se ejecuta el aplicativo.

5. Entrenamiento con Realidad Virtual Todas las actividades que se desarrollan en las industrias cualquiera que esta sea, tiene peligros y riesgos asociados, para poder controlar los riesgos propios de una actividad, las empresas se rigen por sistemas de seguridad, que deben ser cumplidos a cabalidad para evitar accidentes. Durante la jornada de trabajo existen peligros que ponen en riesgo a los trabajadores, al medio ambiente y la infraestructura. Figura 14: Entrenamiento de personal de rescate

Fuente: sites.google.com/site/tecnoloapl

Cuando se usa RVI en el entrenamiento, la seguridad del personal no se ve comprometida, ya que se ejecuta en un ambiente seguro y controlado que permite a los trabajadores dominar su área de entrenamiento, comprender los riesgos de la industria, y les provee herramientas y conocimientos para afrontar sus actividades laborales en el mundo real. Con el uso de RV, el personal en entrenamiento puede interactuar en el entorno de trabajo para aprender haciendo disponiendo de información en forma de textos, información gráfica, percibiendo sonidos y condiciones naturales del ambiente (lluvia, calor, neblina, polvo, etc.). El NTL (Institute for Applied Behavioral Sciences) en el 2000, refleja las altas tasas de retención del aprendizaje, en comparación con sistemas y métodos tradicionales. Dichas tasas alcanzan hasta el 90% de retención en el caso de sistemas de aprendizaje virtual mediante simulación (Ver Figura 15).

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Figura 15 Porcentajes de retención

Fuente: NTL Institute for Applied Behavioral Sciences

A partir de los experimentos llevados a cabo por Sherman y Judkins (1994) en la Universidad de Washington se puede llegar a la conclusión de que con esta tecnología las personas "pueden aprender de manera más rápida y asimilar información de una manera más consistente ya que utilizan casi todos sus sentidos. Para García Ruiz (1998), una de las aplicaciones más notorias de la Realidad Virtual es el entrenamiento técnico, especialmente el de pilotos de aeronaves. Con esta tecnología se evitan riesgos que se presentan en el entrenamiento real, que pueden causar accidentes al avión real, si el piloto no tiene la suficiente pericia para salir adelante en estas situaciones. 6. Evaluación de la capacitación Para conocer los resultados obtenidos a partir de las acciones de capacitación y entrenamiento, se realizan evaluaciones que permiten decidir si estas deberían continuar, si deberían modificarse y si están generando valor (Mondy 2010: 214). Kirkpatrick propone un modelo para la evaluación de las acciones de capacitación que buscan recoger las opiniones de los participantes, el alcance del aprendizaje, el cambio en el comportamiento (transferencia de la capacitación al puesto de trabajo), y el logro de los objetivos de la capacitación y el desarrollo (efecto sobre el

desempeño), los mismos que se representan en cuatro niveles. Asimismo, Moreno (2014) desarrolla estos niveles de evaluación de las acciones de capacitación y, le agrega un factor adicional de evaluación que consiste en la evaluación del retorno de la inversión. Los niveles de evaluación de la capacitación serían los siguientes:

Figura 16 Evaluación de la capacitación

Fuente: TOVALINO, Fiorella. Manual de Gestión de

Recursos Humanos.

Evaluar no es solo medir, es también interpretar la medida obtenida. La evaluación tiene que medir el impacto en el puesto de trabajo, el impacto en la organización y la transferencia al contexto laboral. Cada herramienta plantea diversos cuestionamientos, los mismos que se ejemplifica a continuación.

Figura 17 Preguntas por niveles de evaluación

Fuente: Dirección Nacional del Servicio Civil-Chile

2012

Para la evaluación de la capacitación se recoge información mediante pruebas, entrevistas, observación, etc. Y la

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complejidad para recoger esta información varía en función a los niveles de evaluación. El modelo de evaluación muestra una concatenación de sus niveles. Esto significa que cada nivel impacta, positiva o negativamente, en el siguiente, como lo muestra la siguiente ilustración (Dirección Nacional del Servicio Civil-Chile 2012: 33).

Figura 18 Cadena de valor de la evaluación

Fuente: Dirección Nacional del Servicio Civil-Chile

2012: 34

En la medida que se avanza en los niveles, la acción de evaluar va resultando más compleja, por lo mismo, se reconoce que un importante porcentaje de actividades sólo se llega a evaluar hasta el segundo nivel y que para evaluar en el tercer y cuarto nivel (transferencia e impacto), es necesario analizar la conveniencia de hacerlo, a través de criterios y herramientas que permitan identificar cuándo y cómo evaluar en estos niveles. Por ello, para aplicar los distintos niveles de evaluación de las actividades de capacitación se debe considerar los procesos que implica generar información pertinente, oportuna y confiable, y el efectivo uso que se haga de la misma. De este modo, la práctica sugiere realizar los distintos niveles de evaluación, en forma proporcional al nivel de complejidad que

presenta la evaluación que nos interese. Así por ejemplo, en un plan de capacitación, podría aplicarse: evaluación de reacción al 100% de las actividades, aunque para el análisis de la información se pueda tomar una muestra representativa; evaluación de aprendizaje al 80% de las actividades; evaluación de transferencia al 20% de las actividades; y, evaluación de resultados (impacto) al 10% de las actividades. 7. Beneficios de RVI en entrenamiento La Doctora Verónica Pantelidis, prestigiosa autora a nivel mundial en el uso de esta tecnología y su aplicación en la educación, establece una serie de razones para utilizar RVI: - Proporciona motivación. - Provee de experiencia real. - Anima a la participación activa. - Da la oportunidad para la inmersión. - Permite la examinación extrema de un

objeto. - Supera barreras lingüísticas. - Permite la observación a una gran

distancia, por tanto, supera barreras espaciales.

Otros beneficios que se obtienen en el uso de tecnologías RVI son: - Reducir los costos de capacitación inicial

para el nuevo personal - Proporcionar un entorno realista para el

personal en entrenamiento. - Se logra ahorrar tiempo e inversión

económica, al permitir el rediseño del proceso y los productos sin incurrir en costos de fabricación.

- Hacer recorridos en Plantas industriales con fines de inducción.

- Disponer de equipos de gran dimensión y de alto costo.

- Se puede tener entrenamiento en espacios que son inaxecibles en el mundo real.

- Aumentar la gestión del conocimiento. - Mejorar el cumplimiento de las

normativas de salud y seguridad.

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8. CASO 1: Entrenamiento personal de mantenimiento en parada de planta.

8.1. Objetivos Entrenar y evaluar al personal que participa en paradas de planta, usando tecnología RVI. Evaluar el nivel de aceptación del entrenamiento con uso de RVI, por el usuario. Evaluar el nivel de utilidad del modo de entrenamiento con RVI.

Figura 19: Personal de mantenimiento

Fuente: CertusRVI-2016

8.2. Alcance El entrenamiento y evaluación está dirigido al personal que participa de paradas de planta para el control de dos riesgos críticos: - Caída de cargas suspendidas. - Caída de personas y objetos.

8.3. Instrumentos Para el entrenamiento y evaluación se utilizó los aplicativos RVI de Riesgos Críticos. - Encuestas de 10 preguntas. - Estadística descriptiva.

8.4. Muestra

La muestra utilizada está dada por personal que participan de la parada de planta de las áreas de mantenimiento, operaciones y seguridad.

8.5. Evaluación de la capacitación

8.5.1. Nivel 1: Reacción

- Reacción ante la utilidad del

entrenamiento

- Reacción ante la importancia del

entrenamiento

- Reacción ante la metodología y

forma de entrenamiento

- Reacción de motivación del

entrenamiento en su actividad diaria de trabajo.

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8.5.2. Nivel 2: Aprendizaje Participaron en el caso de estudio, personal de mantenimiento mecánico y mantenimiento eléctrico. Figura 20 Distribución de personal por áreas

El personal fue entrenado en tres actividades de parada de planta con tecnología RVI: - Trabajos con andamios en el estator. - Acceso al tromel con escaleras. - Desmontaje de tapa del tromel.

Tabla 1 Análisis Estadístico de entrenamiento

Moda 18 Desviación estándar 1.426 Varianza de la muestra 1.964 Mínimo 15 Máximo 20 Cuenta 54

Figura 21 Distribución de personal por áreas

Los resultados del entrenamiento arrojaron un alto nivel de asimilación del conocimiento el 98% de los participantes aprobó el entrenamiento con un puntaje

por encima de 16 puntos. El puntaje obtenido luego del entrenamiento son: - Máximo registrado 19.8 Puntos - Mínimo obtenido 15.1 puntos - Moda de 18.8

0-11 Puntaje

12-14Puntaje

16Puntaje

17Puntaje

18Puntaje

19Puntaje

20

N°/rango 0 0 1 1 38 9 5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Can

tid

ad

Histograma de notas entrenamiento de personal en paradas de planta para control de riesgos

críticos

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9. CASO 2 RVI ENTRENAMIENTO IPERC

9.1. Objetivos: - Entrenar en Identificación de

peligros, evaluación de riesgos y medidas de control (IPERC) con tecnología RVI.

Figura 22: Personal en entrenamiento de IPERC

Fuente: CertusRVI-2016

9.1.1. Alcance: El entrenamiento y evaluación está dirigido al personal que trabaja en operaciones mineras en Perú.

9.1.2. Instrumentos Para el entrenamiento y evaluación se utilizó los aplicativos RVI de IPERC. Encuestas Estadística descriptiva.

Figura 23: Entorno virtual de planta concentradora

para entrenamiento de IPERC

Fuente: CertusRVI-2016

9.1.1. Alcance:

9.1.2. Muestra La muestra está dada por trabajadores de las áreas de mantenimiento, operaciones y seguridad con niveles de educación. (Básica, técnica, universitaria y postgrado).

9.2. Evaluación de la capacitación

9.2.1. Nivel 1: Reacción

- Reacción ante la utilidad del

entrenamiento

- Reacción ante la importancia del

entrenamiento

- Reacción ante la metodología y

forma de entrenamiento

- Reacción de motivación del

entrenamiento en su actividad diaria de trabajo.

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9.2.2. Nivel 2: Aprendizaje

Participaron en el caso de estudio, personal de mantenimiento mecánico y mantenimiento eléctrico. Figura 24 Distribución de personal por áreas

El personal fue entrenado en identificación de peligros, evaluación de riesgos y medidas de control (IPERC) con tecnología RVI:

Tabla 1 Análisis de Estadística de entrenamiento

Moda 20 Desviación estándar 1.429 Varianza de la muestra 1.964 Mínimo 12 Máximo 20 Cuenta 122

Figura 25 Resultados de entrenamiento con RVI.

Los resultados de la aplicación arrojaron un alto nivel de asimilación del conocimiento donde la moda de puntaje obtenido es de 20 puntos de 20 y el 98% de los participantes aprobó el entrenamiento con un puntaje por encima de 16 puntos.

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10. CONCLUSIONES - Se concluye que el uso de Realidad

Virtual Inmersiva (RVI), mejora la capacitación y el entrenamiento de personal en actividades industriales en seguridad, mantenimiento y operaciones, por la interacción que se da entre el personal en entrenamiento y su entorno virtual de trabajo controlado.

- Se concluye que se logra mejorar la eficiencia de la capacitación y entrenamiento usando tecnologías de RVI, porque con su uso se aumenta el nivel de retención y captación de los conocimientos hasta un 75% según NTL Institute for Applied Behavioral Sciences. El 99% del personal aprobó el entrenamiento y el 86% aprobó con puntaje mayor a 18 puntos de 20, este es un buen indicador del nivel de retención en el entrenamiento.

- Se concluye que con el uso de herramientas de Realidad Virtual Inmersiva (RVI) se logra mejorar la motivación en la capacitación, ya que los participantes aumentan su participación en el entrenamiento siendo parte de su propio entorno de trabajo como en el mundo real.

- Se concluye que con el uso de Realidad Virtual Inmersiva (RVI) se logra disponer de espacios y equipos virtuales para entrenamiento, a los que normalmente nos e podría tener acceso en el mundo real por sus elevados costos, requerimientos legales y riesgos al personal en entrenamiento.

- Se concluye que al usar Realidad Virtual Inmersiva se evita el Incremento de peligros y riesgos durante la actividad de entrenamiento ya que el personal es entrenado en un ambiente seguro con entornos virtuales controlados.

- Se concluye que se logra disminuir el costo operativo por contar con personal debidamente capacitado y entrenado ya que hay una alta probabilidad de

disminución de accidentes. el 87% de los usuarios considera que el uso de estas aplicaciones podría disminuir en una cantidad importante la ocurrencia de incidentes.

11. RECOMENDACIONES - Se recomienda el uso de tecnología RVI

para la capacitación y entrenamiento en actividades industriales tanto en seguridad mantenimiento y operaciones ya que ayudan a mejorar el nivel de compresión, retención y evaluación de los participantes.

- El nivel de aceptación y recomendación del uso de esta modalidad de entrenamiento es al 99%. El total del personal que participó recomendó el uso de las aplicaciones mostradas, en su centro de trabajo.

- Se recomienda la difusión de los beneficios del uso de esta tecnología a través del ministerio de Energía y Minas.

- Existe un 1% de usuarios que presentó molestia moderada con el uso del RVI. Se recomienda manejar con este porcentaje el uso de Realidad Virtual No Inmersiva.

- Se recomienda continuar con la evaluación del entrenamiento en los niveles faltantes (Nivel 3, Nivel 4 Y Nivel 5), para ello se requiere seguir recopilando información para evaluar el desempeño, el resultado y finalmente el retorno de la inversión.

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ISEA S.Coop., dentro del marco de la

iniciativa e-ISEA para el lanzamiento de un Centro de Experimentación “Avanzado en materia de Servicios Electrónicos 3D – Learning, análisis prospectivo de las potencialidades de la realidad virtual en los procesos de enseñanza – aprendizaje” (2009).

A. De Antonio, M. Villalobos, E. Y Luna, “Cuándo y cómo usar la Realidad Virtual en la Enseñanza, revista de Enseñanza y Tecnología, Enero-Abril 2000, pp. 26-36

Daniel Zapatero Guillén, “La realidad virtual

como recurso y herramienta útil para la docencia y la investigación” Facultad de Bellas Artes de la Universidad Complutense, Madrid, España TE&ET | Revista Iberoamericana de Tecnología en Educación y Educación en Tecnología.

Alma Lilia Gonzàlez Aspera Profesora

Investigadora “LA REALIDAD VIRTUAL INMERSIVA EN AMBIENTES INTELIGENTES DE APRENDIZAJE” Un caso en la educación superior Universidad Tecnológica de Morelia. Ahuitzoth No. 242, Ejidal Ocolusen, 58295, Michoacán (México).

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