Qu’est-ce que la formation par simulation ?

Tracked Excavator Simulation Curriculum - Arc Swipe Exercise

Résumé

La formation par simulation est une approche pratique, axée sur la technologie, qui reproduit des environnements et des comportements d’équipements réels afin de développer des compétences de manière sûre et efficace. Elle est utilisée dans de nombreux secteurs pour améliorer l’apprentissage, la sécurité et les performances.

La formation par simulation n’est pas nouvelle, mais elle gagne en popularité. Depuis plus de 50 ans, l’industrie aéronautique utilise la simulation. Depuis le début des années 2000, la formation par la simulation est de plus en plus répandue dans d’autres secteurs, notamment la construction, les ports et les services publics.

Qu’est-ce qui motive le passage à la formation par la simulation ? Parce que lorsqu’elle est bien faite, la simulation offre de nombreux avantages. Qu’il s’agisse d’apprendre à piloter un avion ou à utiliser des machines de construction lourdes, la formation par simulation offre une expérience immersive qui améliore les résultats de l’apprentissage et la sécurité.

Voici un examen plus approfondi de ce que comprend un système de formation par simulation et de la manière dont il améliore les résultats de la formation.

Qu’est-ce que la formation par simulation ?

La formation par simulation est une approche pratique et avancée de l’apprentissage qui reproduit des environnements et des scénarios du monde réel à l’aide de la technologie numérique. Cela permet aux Apprentis de pratiquer et de développer des compétences dans un cadre sûr et contrôlé, où ils peuvent faire des erreurs et développer leurs compétences.

Qu’est-ce qui constitue une solution de formation par simulation ?

Un système de formation par simulation est souvent (mais pas toujours) composé d’un simulateur (le matériel) et d’une simulation (la technologie qui alimente le matériel).

Les termes « simulateur » et « simulation » sont souvent utilisés de manière interchangeable, probablement parce que l’un est rarement utilisé sans l’autre. S’il est possible de réaliser une simulation sans simulateur, il est rare d’utiliser un simulateur pour autre chose que l’exécution d’une simulation.

Les éléments d’un simulateur

Un simulateur comprend généralement les éléments suivants :

Ordinateurs

Les ordinateurs sont l’épine dorsale des simulateurs. Ils traitent des algorithmes complexes et des données en temps réel pour fournir des environnements de formation très précis et réactifs. Certaines entreprises construisent leurs simulateurs avec les spécifications les plus récentes et les plus performantes pour s’assurer que les ordinateurs sont à l’épreuve du temps et puissants pour les années à venir.

Contrôles

Les commandes telles que les manettes, les volants et les pédales permettent aux Apprentis de pratiquer des manœuvres dans la simulation, comme creuser une tranchée avec un simulateur de pelleteuse sur pneus. La qualité des commandes peut varier, allant de commandes de qualité industrielle fabriquées par des fournisseurs OEM à des commandes de jeu en plastique. Les commandes des simulateurs professionnels diffèrent de celles des jeux en ce sens qu’avec les commandes des jeux, les Apprentis peuvent comprendre certains mécanismes, mais n’acquièrent que très peu de compétences en matière de machines.

Certains simulateurs permettent également aux utilisateurs d’échanger et de remplacer facilement les commandes, en retirant un volant pour le remplacer par des manettes, par exemple. Cela permet d’utiliser un simulateur pour se former à plusieurs équipements, tels qu’un Bouteur, une Niveleuse, un Camion-grue et une Excavatrice.

Plate-forme de mouvement (en option)

Sur certains simulateurs, le siège est monté sur une plate-forme de mouvement, ce qui procure aux apprentis les mêmes sensations que celles qu’ils éprouveraient en manipulant un équipement simulé. Cela contribue au développement de la mémoire musculaire et à un apprentissage plus rapide. Dans le contexte de la formation à la construction, les apprentis ont une idée de la façon dont une excavatrice « creuse » ou dont une grue réagit lorsqu’elle dépose une charge.

Les plates-formes de mouvement peuvent être rudimentaires (vibrations uniquement), 2DoF (degrés de liberté), 3DoF et même 6DoF (avant/arrière, droite/gauche, haut/bas, lacet, tangage et roulis).

Affichages visuels

Les écrans immersifs assurent l’immersion visuelle dont les stagiaires ont besoin pour avoir l’impression d’être « vraiment là » dans l’environnement simulé. Pour certains, un seul écran peut suffire à la familiarisation des contrôles. Mais au fur et à mesure que la formation progresse, le terrain de vision devient de plus en plus important. Par exemple, un champ de vision vertical est essentiel pour les grutiers, tandis qu’une vue horizontale est importante pour les opérateurs d’équipements de terrassement. C’est pourquoi les simulateurs sont disponibles dans des configurations à 3 écrans, 5 écrans, voire plus.

Composants audio

Le son est un élément important de l’immersion. Par exemple, sur une grue de quai, il est important d’entendre le chariot lorsqu’il avance et recule. Les haut-parleurs du simulateur reproduisent les sons de l’équipement simulé, ce qui ajoute une couche supplémentaire d’immersion à l’expérience de formation et améliore la rétention.

Types de simulateurs d’équipements lourds

Il existe de nombreuses combinaisons de composants matériels et de nombreux types de simulateurs sur le marché :

  • Les simulateurs de bureau : Il s’agit de simulateurs portables d’entrée de gamme qui utilisent des ordinateurs et des moniteurs standard. Les commandes peuvent être fixées à un bureau et les opérateurs peuvent s’asseoir sur une chaise de bureau ordinaire pour effectuer les exercices.
  • Simulateurs à base fixe : Dépourvus de retour de mouvement, ces simulateurs se concentrent sur les aspects visuels et opérationnels du fonctionnement des machines. Ils sont largement utilisés en raison de leur rentabilité et de leur simplicité.
  • Les simulateurs de mouvements complets : Ces simulateurs offrent une expérience très immersive, reproduisant les mouvements et les sensations liés à l’utilisation de machines réelles. Équipés de plates-formes de mouvement, ces simulateurs offrent un retour d’information qui reproduit les forces physiques ressenties lors de l’utilisation d’équipements lourds.
  • Simulateurs de mouvements complets logés dans une cabine : Ces simulateurs sont installés dans une cabine qui offre un niveau d’immersion supplémentaire.
Il existe de nombreux types de simulateurs différents

Parties d’une simulation

La simulation est le moteur du simulateur. Elle crée les environnements virtuels, les scénarios et le comportement des équipements qui rendent l’expérience de formation réaliste et transférable aux tâches du monde réel.

Les logiciels de simulation de haute qualité modélisent avec précision la physique du monde réel et les caractéristiques des machines, garantissant que les Apprentis développent les compétences dont ils ont besoin pour utiliser les équipements de manière sûre et efficace. Sans une simulation solide et précise, même les configurations matérielles les plus avancées ne permettraient pas d’obtenir des résultats significatifs en matière de formation.

Une simulation comprend généralement les éléments suivants :

Environnement virtuel

L’environnement virtuel consiste en des modèles 3D détaillés de chantiers de construction, de ports ou d’autres environnements opérationnels où la formation est censée se dérouler. Ces environnements sont conçus pour reproduire les conditions du monde réel, permettant aux Apprentis d’expérimenter et de répondre aux différents défis qu’ils rencontreraient sur le terrain, tels que des piétons marchant sur un chantier ou des conditions météorologiques variables. L’environnement virtuel comprendra des éléments visuels, des effets sonores, des éclairages et des comportements du sol.

Le comportement de la machine

Des algorithmes avancés simulent le comportement physique de la machine et ses interactions avec l’environnement, notamment la dynamique de la charge, les effets du vent, le compactage du sol et les collisions. Cela garantit que chaque mouvement et chaque réponse dans la simulation reflètent ce qui se passerait dans le monde réel avec de vraies machines, offrant aux Apprentis une expérience d’apprentissage précise.

Exercices de formation par simulation

Les exercices de formation sont les différents scénarios qui permettent aux stagiaires de s’exercer et de développer leur ensemble de compétences. Sur un simulateur de pelleteuse, par exemple, les stagiaires peuvent s’exercer aux techniques de creusement de tranchées, tandis qu’un simulateur de grue peut inclure des exercices sur la manière de contrôler le pendule. Ces exercices peuvent être de difficulté variable, de débutant à avancé, et peuvent même intégrer une formation en équipe ou une formation d’aiguilleur.

Les opérateurs peuvent s’exercer aux levages en tandem dans le cadre d’exercices de simulation dédiés.

Collecte et communication des données

Vous ne pouvez pas gérer ce que vous ne pouvez pas mesurer, c’est pourquoi la qualité des données d’une simulation et la profondeur de ses fonctions de rapport sont importantes. Les données extraites des sessions de formation doivent refléter avec précision une évaluation significative des compétences d’un opérateur et des infractions à la sécurité qu’il commet. Si le comportement de la machine simulée est précis, les données fournies par la simulation le seront également et offriront des informations précieuses sur tous les aspects, de la consommation de carburant aux temps de cycle. Ces informations aident les instructeurs à évaluer objectivement les performances des apprentis et à mesurer les progrès réalisés au fil du temps. En outre, elles peuvent même être utilisées pour l’évaluation des coûts et la prévision des projets.

Événements inattendus

Certaines simulations permettent d’injecter dans les exercices des défauts tels que des dysfonctionnements de machines, des conditions météorologiques différentes ou des distractions environnementales. Il s’agit essentiellement de situations que vous ne souhaiteriez pas rencontrer dans la vie réelle, mais auxquelles vous devez néanmoins vous préparer. Un instructeur peut, par exemple, réduire soudainement la visibilité d’un opérateur pour voir comment il réagit et lui donner des conseils sur ce qu’il doit faire.

Le lien entre le simulateur et la simulation

Si la qualité d’une simulation et la qualité d’un simulateur sont importantes, la façon dont ils interagissent l’un avec l’autre est également essentielle. La façon dont la plate-forme de mouvement se déplace lorsque l’équipement risque de basculer, la façon dont les commandes offrent une résistance, la façon dont la machine simulée avance ou s’arrête lorsque l’opérateur appuie sur les pédales – chacun de ces détails permet de développer la mémoire musculaire. C’est cette relation entre le simulateur et la simulation qui, en fin de compte, permet à un opérateur de développer des compétences transférables à l’équipement simulé.

Avantages de la formation par simulation : Pourquoi la formation par simulation est-elle importante ?

L’utilisation de simulateurs d’équipements équipements lourds pour la formation présente de nombreux avantages.

  • Les opérateurs d’équipements peuvent s’entraîner à des manœuvres dangereuses qu’il serait impossible de pratiquer en toute sécurité sur un équipement réel. Les opérateurs débutants bénéficient également de l’expérience supplémentaire qu’ils acquièrent sur un simulateur, ce qui réduit la probabilité d’un accident.
  • Les opérateurs peuvent pratiquer un exercice à plusieurs reprises, en vérifiant leurs temps pour observer objectivement leurs progrès et leurs performances. Cette pratique concentrée peut aider même les opérateurs expérimentés à réduire leurs temps de cycle et à accomplir leur travail plus rapidement.
  • En suivant une formation initiale sur un simulateur plutôt que sur un équipement réel, vous protégez votre équipement de l’usure supplémentaire. Vous réalisez ainsi des économies sur les coûts d’entretien, les coûts de carburant et les coûts liés au retrait de l’équipement d’un travail pour le remplacer par une formation.
  • Le fonctionnement des simulateurs consomme moins d’énergie que celui d’un véritable équipement lourd. Par conséquent, l’utilisation de simulateurs pour la formation initiale réduit la quantité d’émissions produites, ce qui vous aide à atteindre vos objectifs en matière d’émissions de CO2.
  • Les opérateurs d’équipements simulateurs lourds sont disponibles 24/7. En d’autres termes, la formation sur simulateur n’est pas interrompue par les conditions météorologiques, la disponibilité de l’équipement ou d’autres facteurs susceptibles d’entraîner des retards et des interruptions. En fait, de nombreuses entreprises consacrent des temps d’arrêt à la formation des opérateurs sur simulateur.
  • Parce que la formation par simulation offre une formation concentrée et qu’elle est disponible 24/7, elle accélère considérablement les délais de formation.

Les secteurs qui utilisent la formation par simulation

De nombreuses industries utilisent la simulation pour former leurs travailleurs en toute sécurité :

  • L’aviation : Les simulateurs de vol sont utilisés pour former les pilotes à divers scénarios de vol sans les risques associés au vol réel.
  • Sylviculture: Les simulations permettent aux bûcherons d’apprendre à utiliser des machines lourdes de manière sûre et efficace dans un environnement contrôlé.
  • Construction: La formation par simulation permet aux opérateurs d’équipements de la construction de s’entraîner à utiliser des équipements et à effectuer des tâches complexes, ce qui réduit les accidents sur le chantier.
  • Services publics: Les entreprises de services publics utilisent la formation par simulation pour préparer les travailleurs à gérer les situations d’urgence et à entretenir les infrastructures en toute sécurité.
  • Ports: Les simulations forment les opérateurs portuaires à la gestion de la manutention des marchandises et de la logistique, améliorant ainsi l’efficacité et la sécurité.
  • La défense: Le personnel militaire utilise des simulations pour la planification des missions et pour s’entraîner à des scénarios de combat, à la stratégie et à la manipulation d’équipements sans risques réels.
  • Agriculture : Les agriculteurs et les travailleurs agricoles utilisent des simulateurs pour se familiariser avec les techniques d’agriculture de précision et le fonctionnement des machines.
  • Soins de santé : Les professionnels de la santé utilisent la formation par simulation pour s’entraîner aux opérations chirurgicales, aux soins aux patients et aux interventions d’urgence, améliorant ainsi leurs compétences sans mettre les patients en danger.
  • Exploitation minière : La formation des opérateurs utilise des simulateurs pour améliorer la sécurité et réduire la consommation de carburant des camions.

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