OEM 与 ForgeFX 合作开发了激光整平机培训模拟器。
在拉斯维加斯举行的2025年世界混凝土博览会上，Somero公司展位上展示了其S-22EZ先进激光整平机。（摄影：Chad Elmore）Somero公司旗舰级混凝土抹光机配备20英尺伸缩臂、360度旋转功能和激光引导控制系统。该公司表示，其S-22EZ高级激光抹光机因其能够一次性完成混凝土的摊铺、找平和振捣，在大型地面工程（例如仓库建设）中广受欢迎。该机器每天可帮助施工人员完成数千平方英尺的混凝土抹光作业。
对于新手来说，掌握如此精密的设备并非易事，而建筑业及其他行业持续的劳动力短缺更使情况雪上加霜。据美国总承包商协会（AGC）统计，去年79%的建筑公司表示难以找到熟练工人，这不仅影响了项目的工期和成本，也使他们无法参与项目竞标。
“在当今的劳动力市场中，我们的客户面临的最大风险之一是找到愿意每天上班、学习技艺并以高技能水平完成工作的人，”佛罗里达州迈尔斯堡 Somero Enterprises Inc. 全球客户支持高级副总裁 Dave Raasakka 说。
混凝土找平工作取决于技术和工艺水平。任何失误都可能导致代价高昂的返工、材料浪费和时间浪费。
“在典型的施工现场，使用S22时会发生很多事情，”拉萨卡说道。“除了机器本身，还有装满混凝土的混凝土搅拌车排成一排，以及在现场作业的工人。这是一个高风险的过程，混凝土也是一种高风险的产品。它易变质。一旦浇筑完成，每一秒、每一个动作都至关重要。”
这是从索梅罗激光刮板训练模拟器的虚拟驾驶舱看到的景象。（插图：ForgeFX）培训转型
为了解决客户面临的一些挑战，Somero 与位于旧金山的 ForgeFX Simulations 合作开发了 S-22EZ 高级激光整平机虚拟培训模拟器，使最终用户能够无风险地学习机器操作。
这家原始设备制造商 (OEM) 几年前在世界混凝土博览会上结识了 ForgeFX 团队。在 2024 年的展会上，参观 Somero 展位的观众看到了那次会面成果的早期版本。今年，Somero 和 ForgeFX 推出了最终产品，并称之为操作员培训领域的“范式转变”。
ForgeFX Simulations首席执行官兼联合创始人格雷格·迈耶斯表示：“传统的培训方法依赖于在真实场景中进行学习，而错误可能会造成高昂的代价、耗时的时间，甚至带来危险。这款模拟器通过提供一个无风险的环境，彻底改变了培训流程，操作人员可以在其中精进技能、增强信心，并掌握混凝土找平的各项复杂技术。通过减少错误、提高培训效率和优先考虑安全，这款工具为受训人员和整个行业都带来了显著的价值。”
索梅罗表示，通过虚拟现实（VR）练习，受训人员可以培养关键技能和肌肉记忆，同时最大限度地减少代价高昂的错误，并节省燃料和材料成本。早在到达施工现场之前，他们就可以使用模拟器练习避免浇筑过量、在时间紧迫的情况下快速调整以及操作设备——甚至包括如何将机器从拖车上倒下来。
Somero表示，该培训模拟器将帮助终端用户以及公司自身的技术人员快速掌握S-22EZ高级激光整平机的操作。（插图：ForgeFX）虚拟环境
ForgeFX 团队将 Somero 的 CAD 文件转换为模拟器格式，创建了高保真模型，这些模型可以在其模拟引擎中流畅运行。
学员首先进行启动前检查和驾驶舱熟悉操作，然后逐步学习更复杂的任务，例如刮板头校准和激光系统设置。教程、可视化叠加和语音提示将指导学员完成各个步骤。
该模拟器专为市售的 Meta Quest VR 头显而设计，利用 Meta 的手部追踪功能，确保刮板作业和吊臂调整能够反映真实世界的动态。
“当初我们开始研发模拟器的时候，如果我想要一个具备手部追踪、位置追踪以及所有现在这个系统功能的沉浸式模拟器，我们就得建造一个房间大小的穹顶，还要配备很多投影仪，”梅耶斯说道。“现在，我们只需300美元就能在百思买买到一台这样的设备。而且它的外形非常便携，所以如果戴夫（拉萨卡）需要寄送模拟器，他可以隔夜送达。”
这是 ForgeFX Simulations 为 Somero Enterprises 的旗舰产品 S-22EZ 高级激光整平机开发的训练模拟器的屏幕截图。（插图：ForgeFX）该模拟器软件基于 Unity XR 工具和 ForgeSIM 仿真引擎，可实现逼真的物理效果、设备建模和动态反馈系统。Unity 长期以来一直是视频游戏开发者的首选平台，近日宣布丰田汽车公司已选择其为其下一代车载人机交互界面 (HMI) 开发图形用户界面。
“我们利用基于模拟的培训工具，将戴夫团队及其领域专家的知识整合到我们的模拟器中，”迈耶说道。“我们从事模拟器开发已有20年，积累了大量可供所有客户复用的代码。此外，我们还利用Unity交互工具包（XRITK），它本质上是一套基于组件的工具。这使我们能够创建Somero设备的数字副本，并创建具有正确粘度的虚拟混凝土。”
Somero培训模拟器的其他功能包括多用户支持和基于云的性能跟踪。操作员可以自行运行模拟器，选择无指导/指导模式，也可以在培训师指导的虚拟环境中进行操作。例如，Somero可以利用该模拟器在同一天内培训波士顿和巴塞罗那的操作员，而无需离开办公室。
实时反馈帮助用户了解其操作的影响。对于不安全的操作，例如在未展开稳定器的情况下将吊臂伸出超过一半，系统会发出警告，这可能导致机器倾覆。
Raasakka表示，虚拟培训模拟器对Somero的员工来说也是一个宝贵的工具。“我们使用模拟器来帮助员工熟悉术语并巩固知识，这样当客户打电话寻求帮助时，我们就能用同一种语言沟通。这从沟通的角度来看非常有用。Somero拥有一支庞大的技术人员队伍，他们奔赴世界各地为客户提供服务。如果你从初级技术人员或培训师做起，需要数年时间才能掌握这些技能。”
该模拟器将在位于佛罗里达州迈尔斯堡的索梅罗混凝土学院使用，并将通过索梅罗公司销往世界各地，供终端用户和职业培训项目使用。
本文最初发表于 2025 年 3 月的《电力进展》杂志。
