Realidad virtual

“Es asombroso que sin haber estado en la planta termoeléctrica de Manzanillo, Coahuila, la conozco al centavo”, asegura David Sánchez Navarro, quien junto con su equipo de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), participó en la creación de un software que ya está siendo utilizado para capacitar al personal de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) en el manejo de la maquinaria y, lo mejor, sin ningún tipo de riesgo para los operadores.

Es el líder del proyecto “Simulador con tecnología de realidad virtual inmersiva”, cuyo desarrollo llevó 10 años y consiste en la recreación en tercera dimensión de una planta y sus maniobras de operación en una computadora.

Héctor Sánchez Vázquez, consultor de Vinculación de la misma facultad, detalla que los usuarios reciben primero una explicación del funcionamiento del programa, pero una vez que comienzan a ejecutarlo dentro del mismo encuentran un instructor que les da todos los procedimientos a seguir.

“Hay una base de datos del operador donde se le va dando seguimiento y va llevando control de tiempo y de la acción de la maniobra. Primero se le explica y luego él va dando seguimiento de lo que tiene que ir haciendo y si se equivoca, por ejemplo, se va registrando. Esto empezó siendo muy sencillo, pero la siguiente fase ya es el movimiento con los guantes y la plataforma, con lo que el operador ya va a poder moverse como si estuviera en vivo dentro de la planta, porque la ambientación es la real”.

Considera que este software aprovecha la parte cognitiva del individuo porque los seres humanos aprendemos mejor con este tipo de práctica que si únicamente se nos da un procedimiento a leer o si vemos un video sin interacción. Por ahora, si el usuario falla en las instrucciones no pasa nada, pero la idea es que se podrán simular explosiones o alarmas que indiquen el error.

COMO UN VIDEOJUEGO
“Originalmente es un programa que corre en una PC avanzada, pero es un sistema del cual nosotros somos propietarios porque lo desarrollamos en su totalidad. Más adelante le integramos lentes estereoscópicos, guantes que funcionan para sensación de movimiento, una plataforma para moverse dentro de la estructura, etcétera. También tenemos pantallas cóncavas que hemos sido capaces de construir para que la inmersión del usuario sea absoluta”, afirma David Sánchez.

En lo que se refiere a la parte técnica, se trata prácticamente de la misma tecnología que utiliza un videojuego. El motor de juego está desarrollado en C++ Ensamblador, las rutinas se programan en Pentium 4 y el grupo de trabajo elaboró una librería de acciones y movimientos en DirectX que son las rutinas gráficas de Microsoft para Windows. Se creó un escenario en el que colocan los modelos 3D generados con programas Liveweb y Softimage.

Además en su sistema de modelado 3D integran inteligencia artificial, física, respuesta, varios jugadores al mismo tiempo, control, audio en 3D, así como efectos especiales, pues la programación de la tarjeta gráfica permite crear vapor, luz, transparencia, agua, sombras, etcétera. Con esto es posible alcanzar un grado de detalle tal que el reflejo de la luz se puede ver en las turbinas, en el cristal de los controles y éstos se mueven y responden al usuario.

Para adecuar este software a una nueva planta se requieren entre cinco y siete meses y consta de ocho fases. Una vez que se decide aplicar el sistema, el primer paso es hacer un levantamiento arquitectónico, visual y de audio de la planta en cuestión para reproducirla. El resultado es un duplicado exacto como en el caso de las de Valle de México y Manzanillo.

En ambas instalaciones de la CFE se está adiestrando a los operadores de equipo de alta precisión, sin que éstos tengan que ser trasladados y en un entorno libre de riesgos relacionados con la operación. La recreación virtual que realizaron los expertos de la UNAM comprende para la termoeléctrica Valle de México las maniobras de puesta en operación de la bomba de condensado; el cambio de eyectores de servicio y el cambio de enfriadores de turbina; y, en el caso de Manzanillo, va desde la simulación de las maniobras locales en la etapa de paro de unidad y embotellado de generador de vapor, hasta las de arranque caliente de unidad.

ACERVO DE EXPERIENCIAS
A decir de David Sánchez, este software ha resultado más eficiente de lo que esperaban, ya que además de capacitar al personal se ha vuelto un acervo de información que normalmente se perdía: “Recabamos información de la experiencia de la gente que está haciendo este trabajo y la estamos vertiendo en un sistema. Ahora hay un acervo de información porque antes cuando el operador se jubilaba o se iba ya se perdía. Estamos esperando que la CFE pueda extender esta aplicación a un nivel mayor, de tal forma que haya unidades de realidad virtual en cada planta”.

Y no sólo se está utilizando en CFE, sino que también se logró llegar a un acuerdo con la planta nucleoeléctrica de Laguna Verde, donde comenzarán la capacitación y actualización del personal. Aquí el beneficio se multiplica, ya que es peligroso adiestrar a los operadores directamente en el reactor y los sistemas con los que cuentan ahora necesitan una adecuación para poderle indicar al empleado cómo pueden acceder a ellas sin sufrir riesgo, lo cual también será incluido en el simulador.

Otra ventaja de este sistema es que puede ser multiusuario, es decir, pueden verse e interactuar entre ellos en tiempo real, además de que al transmitir en ancho de banda se puede utilizar para capacitación a distancia.

Y es que como explica el líder del proyecto, cuando se requiere operadores que trabajen con rapidez y precisión, esta es una herramienta ideal.

“Dentro de las plantas de la CFE hay una serie de actividades que los operadores hacen manualmente cuando necesitan un reajuste de la planta entera. Por ejemplo, cuando estamos viendo el fútbol mexicano, pues todo mundo prende la televisión y hay un requerimiento de carga altísimo, entonces, la planta tiene unos cuantos segundos para ajustarse. En el momento en que acaba el partido todos se van a celebrar y apagan la televisión, entonces viene un shock de carga excesivo que hay que disminuir en la planta y, generalmente, eso requiere que los operadores trabajen a alta velocidad cerrando y abriendo válvulas y acondicionando el flujo de carga”, relata.

Un software similar a este, pero que fue desarrollado en Estados Unidos (EU) y aplicado en la Marina de ese país, tuvo un costo de 8 mdd. El que desarrolló la UNAM no tiene todavía un valor comercial debido a que fue resultado de un convenio con la CFE, sin embargo, ya se tienen tratos con compañías como Tenaris Tamsa y Telmex para implementarlo en sus plantas.

De momento en ningún país de Latinoamérica se tiene un software de este tipo, pues además de EU, sólo Japón, Gran Bretaña, Francia, España y ahora México, ha alcanzado ese nivel.