Système de formation basé sur l'IA pour les tâches industrielles

De nombreuses industries dépendent de travailleurs qualifiés capables de manipuler des machines complexes. On vous présente un système d'IA qui aide les utilisateurs à exécuter des tâches compliquées dans des usines ou des environnements similaires. Ce système utilise la Réalité Virtuelle (VR) pour créer une version numérique d'un mélangeur à jus. Ce montage virtuel imite les machines réelles utilisées dans des secteurs comme l'alimentaire et la pharmacie, avec divers conteneurs, capteurs et pompes.

Le système fonctionne comme un outil utile pour montrer comment les choses fonctionnent dans un endroit sûr avant de s'attaquer aux vraies machines. Les principales composantes de notre assistant IA comprennent un grand modèle de langage (LLM) et un modèle de reconnaissance vocale qui analysent des enregistrements vidéo et audio d'un expert montrant comment réaliser une tâche dans l'espace VR. L'IA peut alors donner des instructions étape par étape basées sur les actions de l’expert, aidant ainsi les utilisateurs à réaliser des tâches complexes.

Notre démonstration met en avant comment cet assistant IA pourrait alléger l'effort mental requis, augmenter la productivité et garantir la sécurité sur le lieu de travail. À mesure que les industries adoptent de nouvelles technologies, il est essentiel d'intégrer l'IA dans les activités quotidiennes pour améliorer l'efficacité et la sécurité.

Ce système a été développé pour répondre à la complexité croissante des machines que les opérateurs doivent comprendre. Avec de nombreux emplois nécessitant un apprentissage constant et une adaptation, il est vital d'offrir des ressources quand l'aide directe d'un expert n'est pas disponible. Il y a aussi d'autres défis, comme les coûts élevés de la formation sur de vraies machines, la rareté de certaines tâches effectuées par des experts, et un besoin fort pour les travailleurs d'acquérir de nouvelles compétences dans un marché du travail en évolution.

Ainsi, notre assistant IA vise à créer une option de formation flexible qui permet aux apprenants de s'exercer à des tâches importantes de manière sécurisée et efficace. Dans notre démonstration, les utilisateurs interagissent avec un mélangeur à jus virtuel qui ressemble beaucoup à une vraie machine utilisée dans des applications industrielles.

#Comment le Système Fonctionne

La partie unique de notre approche est qu'elle utilise un assistant IA interactif alimenté par un grand modèle de langage. Cet assistant prend des transcriptions audio d'une vidéo d'un expert réalisant des tâches en VR. Ces transcriptions servent de base pour les conseils, lui permettant de s'adapter aux besoins des utilisateurs. Le montage VR reproduit la machine physique, s'assurant que nos scénarios de formation correspondent aux opérations réelles.

En utilisant ce système dans un cadre VR, nous pouvons simplifier des emplois compliqués et potentiellement améliorer l'efficacité et les résultats d'apprentissage. Cet article explique comment notre assistant IA a été construit et comment il fonctionne avec la réalité virtuelle pour offrir un soutien pratique pour les tâches industrielles.

#Environnements de Formation VR Industriels

L'utilisation de Technologies immersives, comme la VR et les Jumeaux numériques, représente un changement majeur dans la formation et les opérations dans les industries. Les jumeaux numériques fournissent une copie numérique des systèmes réels, permettant de surveiller et de contrôler les processus sans avoir besoin d'interagir directement avec eux. D'un autre côté, la VR permet aux travailleurs d'interagir avec des machines complexes dans un espace virtuel et sécurisé avant d'appliquer ce qu'ils ont appris dans la vie réelle.

Ces technologies aident à rationaliser les processus et réduisent considérablement les risques, rendant les lieux de travail plus sûrs et plus efficaces.

#Défis dans le Travail Industriel

Malgré le développement de technologies immersives, les industries sont toujours confrontées à de nombreux défis. Les machines deviennent de plus en plus complexes, et les évolutions rapides de la technologie et des réglementations exigent des travailleurs qu'ils soient flexibles et informés. Il y a aussi un risque d'erreurs humaines lorsque la charge mentale devient trop lourde. Cela montre le besoin de solutions innovantes qui offrent un soutien en temps réel aux opérateurs.

Un autre défi est d'avoir une assistance experte disponible quand c'est nécessaire, car la distance ou des problèmes d'emploi du temps peuvent créer des lacunes dans le soutien. Notre objectif est de donner aux stagiaires un accès instantané à des informations pertinentes au moment où ils en ont besoin. Les approches passées ont tenté de résoudre ces problèmes en suivant ce que les utilisateurs regardent et en reconnaissant sur quoi ils se concentrent pour récupérer des vidéos utiles.

L'IA joue un rôle crucial pour surmonter ces problèmes en fournissant un soutien intelligent qui prend le contexte en compte. En utilisant l'IA, les industries peuvent analyser des informations complexes pour des insights prédictifs et automatiser des tâches routinières. Combiner l'IA avec des technologies immersives conduit à des systèmes avancés qui sont plus faciles à utiliser et réduisent considérablement la charge mentale des travailleurs, rendant plus sûr l'opération de machines complexes.

Ce paysage industriel moderne, avec les atouts de l'IA, prépare le terrain pour le développement de notre système. Notre approche permet aux apprenants de poser des questions et d'interagir avec l'assistant IA de manière plus accessible.

#Configuration de la Démonstration en Direct

Dans la démonstration en direct, les utilisateurs peuvent interagir avec notre système VR qui soutient la formation aux tâches. Les participants expérimentent un mélangeur à jus virtuel qui imite une machine compliquée, leur permettant d'apprendre et de pratiquer de manière interactive et engageante.

La démonstration montre comment l'assistant IA fonctionne pour guider les utilisateurs à travers le processus de mélange de jus. La vidéo utilisée dans la démo est disponible sur une plateforme de partage de vidéos.

#Création du Jumeau Numérique du Mélangeur à Jus

Dans notre environnement VR, le mélangeur à jus et les stations associées simulent le processus de fabrication de jus. Ce montage permet aux utilisateurs d'interagir avec le jumeau numérique et de comprendre les principes opérationnels derrière le mélange de jus de manière immersive.

Le flux de tâches est structuré pour guider les utilisateurs étape par étape à travers le processus de mélange de jus.

1. Préparation : Les utilisateurs commencent par choisir un conteneur et le placer à la station de jus. Ici, le conteneur est automatiquement rempli avec le jus de leur choix, et un marqueur visuel indique le niveau de remplissage.

2. Assemblage : Après le remplissage, les utilisateurs fixent le couvercle et les capteurs au conteneur. Ils connectent ensuite un tube de pompe en préparation au mélange. Ces composants sont conçus pour être facilement attachés par des actions simples sur la manette, améliorant le réalisme.

3. Mélange : Une fois tout en place, les utilisateurs ajustent les réglages de la pompe à l'aide de boutons virtuels. Cette partie fournit une expérience pratique sur la gestion de la façon dont le mélange se produit.

4. Étapes finales : Après le mélange, les utilisateurs peuvent voir le produit final et évaluer leur travail. Cette étape renforce l'apprentissage en montrant les résultats de leurs actions.

Ce montage de formation aide les utilisateurs à comprendre entièrement le processus de mélange de jus dans un espace virtuel sécurisé. La nature interactive améliore l'expérience de formation, permettant aux travailleurs d'apprendre des tâches compliquées sans les dangers physiques présents dans des environnements réels.

#Le Rôle de l'Assistant IA

L'assistant IA nécessite qu’un expert effectue la tâche, et la narration de l’expert est transcrite en texte. Ce texte sert de contexte pour le grand modèle de langage. Basé sur ce contexte et les questions des utilisateurs, le modèle de langage crée des instructions pour aider les utilisateurs à travers la tâche.

Ces instructions sont fournies dans l'espace VR, permettant aux utilisateurs d'interagir avec l'Assistant IA à l'aide de commandes médiatiques, de commandes textuelles et d'entrées vocales. L'assistant vise à soutenir les utilisateurs dans cette formation immersive de mélange de jus, en utilisant la vidéo narrée de l’expert pour guider les apprenants à leur propre rythme.

#Création et Traitement des Vidéos des Experts

Le processus commence par l'enregistrement d'une vidéo d'un expert effectuant des tâches dans l'espace VR. L'expert explique ses actions en détail, ce qui est crucial pour un apprentissage efficace. Après l'enregistrement, l'audio est transcrit en texte, avec des horodatages pour maintenir la séquence. Cette transcription est ensuite formatée pour créer une entrée structurée pour le contenu didactique de l'assistant.

L'assistant utilise le modèle de langage OpenAI pour améliorer l'expérience utilisateur en permettant une communication interactive. La transcription formatée fournit le contexte pour guider les utilisateurs à travers le processus de mélange de jus de manière efficace. Cette méthode capture le savoir-faire de l'expert tout en simplifiant les interactions des utilisateurs, leur permettant de poser des questions et de recevoir des instructions contextualisées.

#Définition du Comportement de l'Assistant

L'assistant IA se comporte selon des directives claires établies en utilisant un langage naturel. Le rôle de l'assistant est de guider les utilisateurs à travers le processus de mélange de jus en VR, étape par étape. L'assistant est responsable de trois fonctions principales :

1. Guider les Utilisateurs : Conduire les utilisateurs à travers chaque étape du processus de mélange et confirmer quand ils ont terminé une tâche avant de continuer.

2. Répondre aux Questions : Reconnaître les questions des utilisateurs et proposer des réponses basées sur la transcription, en utilisant des horodatages pour l'exactitude.

3. Résoudre les Problèmes : Fournir des solutions aux problèmes courants selon les instructions définies.

La communication de l'assistant garantit que tous les utilisateurs acquièrent des compétences pratiques et une bonne compréhension du processus de mélange de jus. L'assistant commence par se présenter et expliquer son but avant de guider les utilisateurs, répondre aux questions et fournir des instructions détaillées.

Chaque réponse offre des directives claires, avec des horodatages précis pour la lecture vidéo dans l'interface utilisateur. Cette lecture ciblée met en lumière le sujet discuté, créant une expérience d'apprentissage plus riche en alignant les instructions avec des visuels pertinents.

#Interaction des Utilisateurs avec l'Assistant IA

L'interface utilisateur pour l'assistant IA est conçue pour être facile à utiliser pour quiconque. Elle comprend un panneau à côté du mélangeur à jus virtuel où les utilisateurs trouvent plusieurs composants :

• Zone de Saisie de Texte : Les utilisateurs peuvent taper des messages ici pour communiquer avec l'assistant IA.

• Option d'Entrée Audio : Les utilisateurs peuvent parler de leurs questions, que l'IA transcrit en texte pour révision et édition.

• Affichage des Réponses et Sortie Audio : Après que les utilisateurs aient soumis une question, l'assistant affiche la réponse dans une zone de texte et la lit aussi à voix haute.

• Intégration du Panneau Vidéo : Ce panneau montre des extraits de la vidéo de l’expert basés sur les horodatages de l'assistant IA, démontrant visuellement des étapes spécifiques.

Cette interface interactive favorise une communication flexible avec l'assistant IA, permettant aux utilisateurs d'utiliser le texte, l'audio et la vidéo pour naviguer et maîtriser efficacement le processus de mélange de jus.

#Conclusion et Améliorations Futures

Dans ce projet, nous avons présenté un système alimenté par IA conçu pour aider les utilisateurs à apprendre et à exécuter des tâches dans des environnements industriels. En utilisant un mélangeur à jus virtuel, nous avons démontré comment le système peut augmenter la productivité et simplifier des tâches complexes.

À l'avenir, nous prévoyons de trouver d'autres moyens d'améliorer le soutien aux utilisateurs. Nous examinerons comment différentes parties de l'interface utilisateur affectent le comportement des utilisateurs et explorerons comment inclure des indicateurs physiologiques pour mieux comprendre les réponses des utilisateurs.

De plus, des modèles de langage plus récents, comme ceux avec des capacités visuelles, pourraient nous aider à recueillir un contexte plus nuancé à partir des vidéos des experts. Cela améliorerait la qualité des informations que nous fournissons et affinerait les conseils de l'assistant.

Enfin, nous visons à allier notre approche axée sur les données à des méthodes plus théoriques, comme les systèmes inspirés de la cognition, pour rendre notre assistant IA plus clair et plus facile à comprendre.