VR技術(shù)在港口碼頭生產(chǎn)安全建設(shè)上應用的SWOT分析

王鑫

摘要： 隨著計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也得到了快速的應用，它不僅應用于影視、游戲、娛樂行業(yè)，在工程領(lǐng)域也得到了普及。本文對虛擬現(xiàn)實技術(shù)在港口安全生產(chǎn)建設(shè)方面的應用進行SWOT分析，從而為港口安全生產(chǎn)建設(shè)方面上應用VR技術(shù)提供合理、有效的方案。

Abstract： With the continuous development of computer technology and network technology， virtual reality technology has also been got a rapid application， not only applied in film and television， games， entertainment industry， bus also popular in the field of engineering. In this paper， it takes an SWOT analysis on the application of virtual reality technology in port safety and production construction， so as to provide a reasonable and effective solution for he application of VR technology in the port safety and production construction.

關(guān)鍵詞： VR（虛擬現(xiàn)實）；港口生產(chǎn)安全建設(shè)；SWOT分析

Key words： VR（virtual reality）；production and safety construction of the port；SWOT analysis

中圖分類號：P315.69；TQ086 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）29-0033-03

0 引言

近年來港口企業(yè)高速發(fā)展，現(xiàn)有的安全管理手段和方法已無法滿足日趨繁重的安全生產(chǎn)工作要求，主要體現(xiàn)在安全教育培訓與考核、安全應急預案演練、安全事故教學庫等方面的安全管理因為客觀環(huán)境的制約實施起來會耗費較大的人力、物力，另外傳統(tǒng)的視頻教學也無法讓員工有身臨其境的感覺。因此出現(xiàn)了技術(shù)空白，隨著VR（虛擬現(xiàn)實）技術(shù)的不斷發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)利用該技術(shù)多感知性、沉浸感、交互性、構(gòu)想性的特點，再結(jié)合港口碼頭生產(chǎn)安全建設(shè)的規(guī)范要求，可開發(fā)出一個有助于解決安全教育培訓與考核、安全應急預案演練、安全事故教學庫等安全管理的VR平臺。然而VR技術(shù)尚存在一些不足，本文將通過SWOT分析得出一個合理有效的解決方法。

1 VR（虛擬現(xiàn)實）

1.1 技術(shù)概述

VR（虛擬現(xiàn)實）英文名稱為Virtual Reality，VR是指用計算機軟件生成的一種特殊環(huán)境，人可以通過使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個環(huán)境中，并操作、控制環(huán)境，實現(xiàn)特殊的目的，即人是這種環(huán)境的主宰，以此種技術(shù)來實現(xiàn)。

VR技術(shù)是仿真技術(shù)的一個重要方向，是仿真技術(shù)與計算機圖形學、人機接口技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)等多種技術(shù)的集合，是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)前沿學科和研究領(lǐng)域。VR技術(shù)主要包括由計算機生成的實時動態(tài)的三維立體逼真圖像的環(huán)境模擬、對人的行為動作的自然模擬和人身體感覺的感知模擬等等。

所以這一技術(shù)的應用不僅可以表現(xiàn)在人機交互技術(shù)方面，同時還表現(xiàn)在工程數(shù)據(jù)的可視化以及科學研究中對于宏觀或者是微觀世界的物質(zhì)的運動和變化規(guī)則等各個方面。

1.2 技術(shù)特征

1.2.1 多感知性

指除一般計算機所具有的視覺感知外，還有聽覺感知、觸覺感知、運動感知，甚至還包括味覺感知和嗅覺感知等。未來理想的虛擬現(xiàn)實應該具有一切人所具有的感知功能。

1.2.2 沉浸感

沉浸感是VR技術(shù)最重要的基本特征，沉浸感就是讓人沉浸到虛擬的空間之中，脫離現(xiàn)有的真實環(huán)境，獲得和真實環(huán)境相同或相似的感知，并產(chǎn)生“身臨其境”的感受。

1.2.3 交互性

指在計算機所產(chǎn)生的這種虛擬的系統(tǒng)中，參與者可以像在真實環(huán)境中所表現(xiàn)的那樣，與人員、機械設(shè)備等外界因素有所互動，包括用戶對虛擬環(huán)境中對象的可操作程度和從虛擬環(huán)境中得到反饋的自然程度。

1.2.4 構(gòu)想性

構(gòu)想性是VR技術(shù)的最終目的之一，是指我們既然可以利用計算機系統(tǒng)的強大功能實現(xiàn)對于現(xiàn)實存在的環(huán)境進行虛擬模擬，并還原真實的情況，同時我們也可以根據(jù)參與者的想象制定出未曾發(fā)生過的事情或者現(xiàn)象。這就是構(gòu)想性，可以在一定程度上拓寬人們的見解，再現(xiàn)人們的想象，同時幫助人們更好地認識環(huán)境。

2 港口碼頭安全生產(chǎn)建設(shè)

港口碼頭安全涉及對象眾多，包括貨物、船舶、車輛、人員、重要設(shè)施（包括起重裝卸、躉船、錨地及河下設(shè)施等）以及場區(qū)等，涉及相關(guān)部門復雜，包括港口企業(yè)、船貨公司、海關(guān)、邊防、檢驗檢疫、海事等多個部門。

“安全為了生產(chǎn)，生產(chǎn)必須安全”是港口碼頭一直以來遵循的生產(chǎn)作業(yè)原則，然而近年來港口企業(yè)高速發(fā)展，貨物吞吐量逐年攀升，現(xiàn)有的安全管理手段和方法已無法滿足日趨繁重的安全生產(chǎn)工作要求，如何解決隱患處置不及時、安全信息不對稱、目標責任不明確、安全考核不公平、系統(tǒng)風險管控不全面等問題，是港口企業(yè)亟待解決的重要課題。這也就急需港口碼頭公司在安全生產(chǎn)領(lǐng)域加快信息化、數(shù)字化的建設(shè)進程。

在港口碼頭安全生產(chǎn)建設(shè)的信息化、數(shù)字化建設(shè)上，我們不難發(fā)現(xiàn)由于貨物繁多，機械設(shè)備大型化、自動化，裝卸過程復雜等因素，在危險源辨識、評價、隱患排查治理、人員安全培訓等工作中存在信息量大、統(tǒng)計匯總難的問題。隨著系統(tǒng)應用的逐步完善，系統(tǒng)內(nèi)的信息將分為在一定時期內(nèi)相對保持不變信息的靜態(tài)信息和變化較頻繁的動態(tài)信息兩類。靜態(tài)信息由各主管部室根據(jù)情況及時更新與維護，動態(tài)信息則要求主管部室及時實施更新與維護。怎樣更有效地利用這些信息成為企業(yè)管理人員面臨的重要問題。

3 VR技術(shù)在港口碼頭安全生產(chǎn)建設(shè)方面的SWOT分析

SWOT分析法是通過競爭優(yōu)勢、競爭劣勢、機會和威脅四個方面的分析，從而將公司的戰(zhàn)略與公司內(nèi)部資源、外部環(huán)境有機地結(jié)合起來的一種科學的分析方法。下面我們將通過SWOT分析法分析VR技術(shù)在港口碼頭生產(chǎn)安全建設(shè)上應用的戰(zhàn)略決策。

3.1 Strengths（競爭優(yōu)勢）

3.1.1 降低管理成本

在港口碼頭安全生產(chǎn)的建設(shè)中，定期地執(zhí)行安全預案演練是傳統(tǒng)并有效的一種防患方式，但其弊端也相當明顯，投入成本高，每一次預案演練都要投入大量的人力、物力，大量的投入使得其不可能進行頻繁性的執(zhí)行。然而此時我們可以借助VR技術(shù)提供一種全新的預案演練模式，將事故現(xiàn)場模擬到虛擬場景中去，在這里人為地制造各種事故情況，組織參演人員做出正確響應。這樣的預案演練大大降低了人員的管理成本和機械的操作成本。

3.1.2 安全控制

通過VR技術(shù)可對港口碼頭的貨物、船舶、車輛、人員、重要設(shè)施（包括起重裝卸、躉船、錨地及河下設(shè)施等）以及場區(qū)等進行虛擬，通過數(shù)據(jù)的實時傳輸，可將港口碼頭作業(yè)現(xiàn)場的各種情況發(fā)送到公司重點部門的管理人員的電腦上，再配上預警提示可以更為全面地對港口碼頭的安全生產(chǎn)予以控制。另外，通過VR技術(shù)也可以讓安全培訓機制更加便捷、加強可操作性，從而提高各相關(guān)人員對安全生產(chǎn)的認識，控制安全生產(chǎn)，防患于未然。

3.1.3 考核公平

員工在VR演練平臺上的操作系統(tǒng)會自動生成打分，公平有效地對員工在VR演練平臺上的行為進行考核，通過考核也讓員工和公司意識到自己在安全生產(chǎn)上的不足，并探索更好的方案。

3.1.4 增加效益

通過VR技術(shù)提高了預案演練實訓時間，從而保證了人員面對事故災難時的應對技能，并且可以打破空間的限制，方便地組織各地人員進行預案演練，減少不必要操作人員，減少作業(yè)機械等待分配時間，減少業(yè)務處理時間。因而以簡約的方式讓各位員工學習到各種安全預案的應急處理辦法，讓每一位員工都能了解正確的預案行為，從而創(chuàng)造效益。

3.2 Weaknesses（競爭劣勢）

3.2.1 VR設(shè)備不舒適感

目前VR設(shè)備普遍容易造成用戶身體不適。一方面是暈眩問題，由于畫面質(zhì)量不高、模擬暈眩癥、延遲暈眩癥這三大主因的存在，使得暈眩感成為VR技術(shù)發(fā)展的重要問題，也是VR技術(shù)發(fā)展急需解決的問題。另一方面就是佩戴的舒適度，VR設(shè)備作為一款尚未成熟的可穿戴設(shè)備，用戶長期佩戴中難免會因面部壓迫而感到不適，在硬件體積和佩戴體驗方面仍亟待提升。

3.2.2 平臺兼容性差，缺乏統(tǒng)一的標準

目前尚未出現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)頭羊來制定相關(guān)的軟硬件標準，導致眾多第三方廠商止步于混亂的市場現(xiàn)狀，從而導致相關(guān)編譯、運行平臺的兼容性差。

3.2.3 交互方式落后，外設(shè)難尋突破

VR設(shè)備若想真正帶給消費者毫無障礙的沉浸式體驗，需要一部能夠完全追蹤手部動作的外部設(shè)備來支持。而現(xiàn)階段，完全追蹤手部動作的外部設(shè)備技術(shù)還不完備。價格昂貴，體積較大的外部設(shè)備不利于VR技術(shù)的推廣。

3.3 Opportunities（機會）

按照工信部電子技術(shù)標準化研究院剛剛發(fā)布的《虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書5.0》闡明的觀點，我國虛擬現(xiàn)實正處于產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的前夕，并即將進入持續(xù)高速發(fā)展的窗口期?，F(xiàn)在的VR技術(shù)還不完善，投資成本還很高，國家正在加強戰(zhàn)略規(guī)劃與頂層設(shè)計，繼而建立起清晰的行業(yè)標準與產(chǎn)品標準體系來引導 VR 產(chǎn)業(yè)的合理歸位。

因而我們發(fā)現(xiàn)VR技術(shù)正在極力地解決和改進供給端的產(chǎn)品、硬件、技術(shù)瓶頸等問題，從而促成統(tǒng)一的VR行業(yè)標準。在未來VR技術(shù)逐漸走向成熟的時候，它在投入成本上較高的競爭劣勢就會隨著成本的降低回歸到一個合理的價位，被各大公司企業(yè)所接受。到時候即可順利地在港口碼頭的安生生產(chǎn)建設(shè)中予以應用。

3.4 Threats（威脅）

3.4.1 投入成本

現(xiàn)階段的一套成功運行的VR系統(tǒng)以及配套的VR設(shè)備的市場價格超過百萬元人民幣的級別，所以在無法準確估算VR技術(shù)的引進給港口安全生產(chǎn)帶來效益大小的時候，前期的高成本的投入就是一個較大的風險。因此一部分港口碼頭公司在安全生產(chǎn)建設(shè)中選擇成本較低的flash或非交互的3D演示。

3.4.2 使用場所

現(xiàn)階段一套VR裝備的使用至少需要一個3米*3米的空間，而如果需要出現(xiàn)多人協(xié)同，共同沉浸操作的VR系統(tǒng)，就需要更大的空間場所，因此一部分港口碼頭公司在安全生產(chǎn)建設(shè)中選擇所需空間較小的電腦屏幕演示的flash或非交互的3D演示。

4 結(jié)論方案

通過SWOT分析法分析VR技術(shù)在港口碼頭生產(chǎn)安全建設(shè)上應用的戰(zhàn)略決策，我們不難發(fā)現(xiàn)VR技術(shù)在港口碼頭安全生產(chǎn)建設(shè)應用方面還有很多優(yōu)勢的，但因為其現(xiàn)階段所需投入的資金較高再加之VR設(shè)備本身在使用上的不足，使得VR技術(shù)并沒有廣泛地應用于港口碼頭行業(yè)。

筆者認為通過SWOT分析，我們現(xiàn)階段在港口碼頭行業(yè)可以引入VR技術(shù)，可以在安全生產(chǎn)培訓和安全生產(chǎn)應急預案演練等方面使用VR技術(shù)。但前期應該選擇少量幾個經(jīng)典案例作為樣本進行投資使用，再通過建設(shè)非全部角色沉浸式的VR系統(tǒng)設(shè)計來降低投入成本和使用場地的需求。隨著未來VR技術(shù)的不斷發(fā)展，再不斷地將VR技術(shù)引入到港口碼頭安全生產(chǎn)更深的領(lǐng)域。如圖1模型圖所示，我們可以發(fā)現(xiàn)VR技術(shù)可以應用于港口碼頭生產(chǎn)安全建設(shè)的很多方面，讓VR技術(shù)為港口碼頭的安全生產(chǎn)保駕護航。

參考文獻：

[1]路莉.未來必勝的虛擬現(xiàn)實技術(shù)[J].中國發(fā)明與專利，2016（2）：45-50.

[2]方來華，梁錦熊.港口智能化安全管理系統(tǒng)[J].勞動保護，2016（6）：75-77.

[3]許娜.港口安全投入的經(jīng)濟分析[D].天津：天津大學管理與經(jīng)濟學部，2013.

[4]劉華益，汪莉，單磊，楊震，賈博文，趙曉鶯，張素兵，孫齊鋒，路程，王聰.虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書5.0[R].北京：中國電子技術(shù)標準化研究院，2016.

[5]畢夫.虛擬現(xiàn)實：別樣的體驗與非凡的改變[J].對外經(jīng)貿(mào)實務，2016（07）：93-96.