CN118860552B - 一种面向工业生产的操作培训方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种面向工业生产的操作培训方法及系统。其中实现架构包括操作UI、位号池、步骤池和模型池四个自定义内容模块，以及数据IO、流程控制和模型计算三个可复用功能模块。方法实施首先需要确定目标工业流程，简化DCS组件；整理需要的位号，通过位号接口形成位号池；梳理拟建立的培训场景操作，通过步骤接口定义步骤池；使用场景提取工具得到目标场景数据片段；并使用系统辨识工具通过模型接口定义模型池；最后按需调整程序界面即可安装部署。本发明可以通过OPC等通用协议适配任意DCS系统；保留了拟真的培训界面；在相对轻量的前提下，支持更多的操作类别；可以较快地部署，降低了开发成本。

Description

一种面向工业生产的操作培训方法及系统

技术领域

本发明涉及工业软件技术领域，尤其涉及一种面向工业生产的操作培训方法及系统。

背景技术

工业生产的安全性在保护员工生命安全，保障企业经济效益等方面都具有重要意义。对此，我国企业安全生产标准化基本规范要求：“企业各班组应按照有关规定开展安全操作技能训练、岗位作业危险预知等工作，并做好记录。”为了最大程度地化解安全风险并提高企业效益，包括西门子(Siemens)、霍尼韦尔(Honeywell)、中控等工业控制企业均在研发和销售操作培训系统，用以在模拟环境中对操作员工进行上岗培训。

操作培训系统是在深入了解工艺流程、设备特性、控制系统及实际生产的基础上，建立工艺过程的动态数学模型，并通过计算机创造出生产操作的模拟环境，来培训操作人员的软硬件系统。操作培训系统能模拟工业生产中的重要操作情景，从而使操作员在上岗前熟悉工厂操作，提高工厂运行的安全性和稳定性。

但目前的商用操作培训方法及系统大多由控制设备提供商的配套工具开发而来，在应用于具体流程时的灵活性一般，且工程造价较高，配套的模型构建和数据提取工具十分欠缺，各企业的操作平台之间也几乎互不兼容，所以不适用于广泛应用和推广。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种面向工业生产的操作培训方法及系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种面向工业生产的操作培训方法，该方法包括如下步骤：

S1、根据工业场景和目标工艺流程构建过程动态模型，提取该场景所需的DCS组态工程；

S2、划定培训所需的位号并分为I类位号和O类位号，根据位号接口的定义规范得到位号池，设定培训场景每个步骤包含的操作、触发条件、完成条件和扣分条件按照步骤接口的定义形成步骤池；

S3、调度多线程分别进行流程控制、数据IO交换和模型计算；

所述流程控制为检测上一周期用户变动位号，通过变动位号在步骤池中定位用户操作的步骤并激活，检查激活步骤的操作完成度并扫描完成条件和扣分条件，更新后进行步骤失活或扣分；

所述数据IO交换通过数据交换服务器，从DCS组态工程中读取所有I类位号，将读取到的数据更新至位号池中；将位号池中的O类位号刷新至DCS组态工程；

所述模型计算为计算所有过程动态模型，将模型的计算结果输出至位号池；

S4、用户操作结束后，根据扣分记录和结束时的步骤池状态反馈操作结果。

进一步地，所述构建过程动态模型包括：

根据工业场景在DCS记录的历史趋势中提取出所需场景的数据片段，作为历史数据模型的数据源；对数据片段和输入输出映射关系进行模型辨识，从而得到系统所需的各个子模型，寻找需要的模型类，并按照辨识结果将其实例化，使用模型接口定义所需的模型，形成模型池；每个模型需包含输入位号、输出位号和执行函数。

进一步地，所述位号接口包括I类位号、O类位号和外操位号，每个位号包括位号名和值，以字典形式定义为键值对，所有的位号共同构成位号池。

进一步地，所述步骤接口定义所有步骤的逻辑顺序树状图和各步所含的操作信息，以支持和实现串并行任意组合的操作流程与操作提示。

进一步地，所述流程控制具体包括：

检测上一周期用户变动位号，通过变动位号在步骤池中定位用户操作的步骤并激活；检查所有的活跃步骤是否满足完成条件，若完成则失活该步骤；扫描所有活跃步骤中定义的扣分情形，若存在则扣除相应分数并记录，从而更新步骤池信息。

进一步地，所述模型计算中，根据培训效率需求，支持在一个周期内进行多次运算以实现倍速仿真效果。

另一方面，本发明还提供了一种面向工业生产的操作培训系统，该系统包括内容模块和功能模块，所述内容模块包括操作UI模块、位号池模块、步骤池模块和模型池模块，

所述功能模块为数据IO模块、流程控制模块和模型计算模块；

所述操作UI模块包括DCS操作界面、现场操作的模拟界面，将更新模拟系统的实时状态并显示给操作员，同时接收操作员实施的操作动作，实现与操作员的双向交互；

所述位号池模块中存储了所有位号的当前信息，每个位号的信息为位号名和当前值的键值对，每个功能模块在运行中都将直接访问和写入位号池数据；

所述步骤池模块包括步骤状态、步骤所含操作、触发位号、完成条件和扣分条件，还包括所有步骤的关系树状图和各步所含的操作信息，以支持和实现串并行任意组合的操作流程与操作提示；

所述模型池模块存储当前操作流程使用的所有过程动态模型，所述动态模型用于在计算机中模拟操作过程中工业对象的响应；

所述数据IO模块用于位号池模块和操作UI模块之间的数据交互，所述流程控制模块通过监看位号池模块数据，定位到用户操作步骤，审查步骤内容更新步骤池信息并根据步骤池中的步骤内容对操作进行评价，所述模型计算模块用于读取位号池模块中的I类位号作为模型输入传递给模型池模块中的各个模型，所有模型计算完成后，将各计算结果刷新至位号池中的O类位号。

进一步地，所述操作UI模块具体为：操作场景所需的DCS组态工程，按照培训调整部分组态组件后得到的DCS操作界面；其中还配置DCS组态的数据交换地址，使操作培训系统的IO模块能与操作UI通过数据交换服务器顺利互联。

另一方面，本发明还提供了一种面向工业生产的操作培训装置，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述处理器执行所述可执行代码时，实现所述的一种面向工业生产的操作培训方法。

另一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现所述的一种面向工业生产的操作培训方法。

本发明的有益效果：本发明创造性地通过OPC等通用协议配合虚拟DPU技术适配任意厂商的DCS系统，从而在保留了真实DCS操作界面的同时，摆脱了对控制软件厂商的依赖，有效解决了当前操作培训系统兼容性较差的短板；清晰而合理的方法设计与系统实现也使得培训系统在相对轻量的前提下，灵活地支持比现有商用操作培训软件更多的操作情形，例如步骤池的设计支持其他培训系统难以实现的串并联复杂操作流程和完全自定义的步骤操作，模型池的设计支持包括传递函数、机理模型、自定义模型等在内的丰富的动态模型形式；支持以脚本化的方式自定义培训场景，位号池、模型池、步骤池的脚本格式自由度高、编写简便、支持场景丰富。此外本发明中模块化、脚本化的系统二次开发设计也降低了开发者的使用门槛，可以较快地根据不同的工业需求部署在不同的工业场景中，进一步降低了开发成本。

附图说明

图1是本发明提出的操作培训方法架构示意图；

图2是本发明提出的操作培训方法的运行逻辑与运行流程示意图；

图3是本发明提出的操作培训系统开发框架与开发流程示意图；

图4是将本发明系统使用在工业场景中的部分用户界面；

图5是将本发明实施例提供的一种面向工业生产的操作培训装置示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。在本申请中，术语“系统”、“模块”、“平台”、“接口”、“架构”、“框架”、“池”等词意指与计算机或控制设备相关的实体，这些实体可以是硬件、软件或硬件与软件的结合体。

如图1所示，本发明提供的一种面向工业生产的操作培训方法；

S1、根据工业场景和目标工艺流程构建过程动态模型，提取该场景所需的DCS组态工程；

所述构建过程动态模型主要有传递函数、常见数学函数、历史数据导入、机理类模型、数据类模型和用户自定义模型类等，构建模型的过程一般如下：

根据工业场景在DCS记录的历史趋势中提取出所需场景的数据片段，作为历史数据模型的数据源；对数据片段和输入输出映射关系进行模型辨识，从而得到系统所需的各个子模型，寻找需要的模型类，并按照辨识结果将其实例化，使用模型接口定义所需的模型，形成模型池；每个模型需包含输入位号、输出位号和执行函数。

S2、划定培训所需的位号并分为I类位号和O类位号，根据位号接口的定义规范得到位号池，设定培训场景每个步骤包含的操作、触发条件、完成条件和扣分条件按照步骤接口的定义形成步骤池；

用户可按照规定格式定义位号池中的位号，包括I类位号、O类位号和外操位号，每个位号包括位号名和值，以字典形式定义为键值对，所有的位号共同构成位号池；

用户可按开发框架提供的步骤类Step()实例化所需的操作步骤，每步包含的信息包括步骤提示、完成条件、扣分情形等，并定义所有步骤的逻辑顺序树状图steps_tree；

S3、调度多线程分别进行流程控制、数据IO交换和模型计算；

所述流程控制为检测上一周期用户变动位号，通过变动位号在步骤池中定位用户操作的步骤并激活；检查所有的活跃步骤是否满足完成条件，若完成则失活该步骤；扫描所有活跃步骤中定义的扣分情形，若存在则扣除相应分数并记录，从而更新步骤池信息。

所述数据IO交换通过数据交换服务器，从DCS组态工程中读取所有I类位号，将读取到的数据更新至位号池中；将位号池中的O类位号刷新至DCS组态工程；

所述模型计算为计算所有过程动态模型，将模型的计算结果输出至位号池；用户可以根据培训效率需求，调整仿真倍速以在一个周期内进行多次运算以实现倍速仿真效果。

S4、用户操作结束后，根据扣分记录和结束时的步骤池状态反馈操作结果，该结果主要包括本次培训的得分、时长和误操作扣分记录，可以通过对操作结果的分析来改正操作错误、提高操作水平。

根据上述的方法实施例，本发明提供了一种可通用化及低代码开发的操作培训系统，实现架构包括操作UI、位号池、步骤池和模型池四个自定义内容模块，以及数据IO、流程控制和模型计算三个可复用功能模块，它们之间的架构关系如图1所示，其中：

所述内容模块中的操作UI模块提供了模拟操作的交互界面，包括DCS操作界面、现场操作的模拟界面。该模块将更新模拟系统的实时状态并显示给操作员，同时接收操作员实施的操作动作，实现与操作员的双向交互。此处的操作UI模块由于直接采用真实的DCS组态界面，从而为用户提供了拟真的交互界面，同时支持各品牌的DCS组件。

所述内容模块中的位号池模块存储了所有位号的当前信息，每个位号的信息为位号名和当前值的键值对。位号池全面反映仿真系统的当前状态，是整个架构的数据中心，每个功能模块在运行中都将直接访问和写入位号池数据。位号池中的位号按照数据流向分为I(输入)、O(输出)两类，前者由用户从操作UI中更改，后者由过程动态模型计算而来并呈现给用户。

所述内容模块中的步骤池存储了当前操作流程的所有步骤信息，每个步骤的内容主要包括步骤状态、步骤所含操作、触发位号、完成条件、扣分条件。此外，步骤池还存储了所有步骤的关系树状图，以支持和实现串并行任意组合的操作流程与操作提示功能。步骤池包含的信息体现了各步骤的完成情况和扣分情况，用于评测用户的操作质量。

所述内容模块中的模型池存储了当前操作流程使用的所有过程动态模型，主要有传递函数、常见数学函数、历史数据导入、机理类模型、数据类模型和用户自定义模型类等，这些模型用于在计算机中模拟操作过程中工业对象的响应，与操作UI一同构造出拟真的操作情景。

所述功能模块中的数据IO模块负责位号池模块和操作UI模块之间的数据交互，其一是从操作UI中读取用户的操作动作并刷新位号池中对应的I类位号，其二是将位号池中由模型计算模块更新的O类位号推送并更新至操作UI模块。考虑到与各厂商DCS的兼容性，数据IO模块可以使用包括但不限于通过OPC等协议构建的数据交换服务器与操作UI进行信息交换。

所述功能模块中的流程控制模块负责操作流程的管控和操作质量的评估，其通过监看位号池数据，定位到用户所在的操作步骤，通过审查上述步骤内容进一步更新步骤池信息，并检查和记录操作失误。

所述功能模块中的模型计算模块则是负责统筹所有过程动态模型的计算求解，即读取位号池中的I类位号作为模型输入传递给模型池中的各个模型，所有模型计算完成后，将各计算结果刷新至位号池中的O类位号。本模型计算模块还支持倍速仿真以提高培训效率，本模块可以按需在一个周期内进行多次运算以实现倍速仿真效果。

进一步地，上述架构生成的操作培训系统在运行时遵循以下核心逻辑步骤：

(1)系统初始化：加载所需代码文件，初始化操作UI、位号池、模型池和步骤池四个内容模块，使培训系统复位到操作开始前的初始状态；

(2)操作培训：用户开始操作培训后，培训系统将开辟三个线程或进程，分别用以每秒循环调用流程控制、数据IO和模型计算三个功能模块，其中：

(2.1)流程控制线程/进程：检测上一周期用户变动位号，通过变动位号在步骤池中定位用户操作的步骤并激活之；检查所有的活跃步骤是否满足完成条件，若完成则失活该步骤；扫描所有活跃步骤中定义的扣分情形，若存在则扣除相应分数并记录；检查所有步骤状态，对用户当前应操作的步骤作以提示；

(2.2)数据IO线程/进程：数据IO模块将通过数据交换服务器，从操作UI中读取所有I类位号，将读取到的数据更新至位号池中；将位号池中的O类位号刷新至操作UI；

(2.3)模型计算线程/进程：串行或并行计算所有模型，将模型的计算结果输出至位号池。若用户调整了模拟倍速，一个周期内将多次调用各模型的计算函数；

(3)操作评价：用户操作结束后，流程控制模块将根据操作培训中的扣分记录以及系统结束时的步骤池状态给出操作分数并显示扣分原因。该操作分数采用扣分制，扣分情况包括步骤未完成和错误操作。可以通过对操作结果的分析来调研操作员工操作能力，帮助员工改正操作错误、提高操作水平

上述逻辑步骤由图2示意。这里省略了诸如用户登录、成绩记录等外围功能，由此引申出的程序呈现上的变化不影响上述核心逻辑步骤的实施。

以上为本架构各模块的功能概述和运行逻辑，其中内容模块与所要应用的工业对象和操作场景有关，需要根据具体工业实时场景添加具体内容，而功能模块则可以直接复用。开发者在构建操作培训系统时，首先需要了解目标工业流程，并简化DCS组件形成操作UI模块；整理需要的位号通过位号接口形成位号池；梳理拟建立的培训场景操作，通过步骤接口定义步骤池；根据各对象特点建立各类合适的数学模型并通过模型接口定义模型池；最后按需调整程序界面即可安装部署。上述构建方法如图3所示。

而与方法对应的该操作培训系统实例的主要实施流程包括：

(1)开发准备：确定要进行操作培训系统开发的目标工艺流程对象和拟开发的操作场景；

(2)模型构建：从数据存储平台中导出包含所需操作场景片段的历史趋势作为历史数据模型和建模数据源，根据建模需求寻找需要的模型类，并通过常用建模工具将其实例化，再汇总起来即得到模型池；

(3)操作UI构建：整理并提取该操作场景所需的DCS组态工程，按照培训需求删除和修改部分组态组件，得到的DCS操作界面即操作培训系统的操作UI模块，其中还需配置DCS组态的数据交换地址，使操作培训系统的IO模块能与操作UI通过数据交换服务器顺利互联；

(4)位号池构建：在(3)中的组态工程中划定培训所需的位号并分为I、O两类，按照位号接口的定义规范得到位号池；

(5)步骤池构建：整理培训场景的操作步骤并形成流程框图，商定每个步骤包含的操作、触发条件、完成条件和扣分条件，将其按照步骤定义接口形成步骤池；

(6)调试与部署：从(2)(3)(4)(5)中得到了操作培训系统的四个内容模块，将其组合融入操作培训系统实现架构中即可进行调试和部署。

本实施例在Python平台完成代码编写，选择自建OPC服务器作为数据交换服务器。培训过程中的程序截图如图4所示。

与前述一种面向工业生产的操作培训方法的实施例相对应，本发明还提供了一种面向工业生产的操作培训装置的实施例。

参见图5，本发明实施例提供的一种面向工业生产的操作培训装置，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述处理器执行所述可执行代码时，用于实现上述实施例中的一种面向工业生产的操作培训方法。

本发明提供的一种面向工业生产的操作培训装置的实施例可以应用在任意具备数据处理能力的设备上，该任意具备数据处理能力的设备可以为诸如计算机等设备或装置。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在任意具备数据处理能力的设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图5所示，为本发明提供的一种面向工业生产的操作培训装置所在任意具备数据处理能力的设备的一种硬件结构图，除了图5所示的处理器、内存、网络接口、以及非易失性存储器之外，实施例中装置所在的任意具备数据处理能力的设备通常根据该任意具备数据处理能力的设备的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现上述实施例中的一种面向工业生产的操作培训方法。

所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的任意具备数据处理能力的设备的内部存储单元，例如硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是任意具备数据处理能力的设备的外部存储设备，例如所述设备上配备的插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、SD卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步的，所述计算机可读存储介质还可以既包括任意具备数据处理能力的设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序以及所述任意具备数据处理能力的设备所需的其他程序和数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本发明还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的一种面向工业生产的操作培训方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种面向工业生产的操作培训方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、根据工业场景和目标工艺流程构建过程动态模型，提取该场景所需的DCS组态工程；

S2、划定培训所需的位号并分为I类位号和O类位号，根据位号接口的定义规范得到位号池，设定培训场景每个步骤包含的操作、触发条件、完成条件和扣分条件按照步骤接口的定义形成步骤池；

S3、调度多线程分别进行流程控制、数据IO交换和模型计算；

所述流程控制为检测上一周期用户变动位号，通过变动位号在步骤池中定位用户操作的步骤并激活，检查激活步骤的操作完成度并扫描完成条件和扣分条件，更新后进行步骤失活或扣分；

所述数据IO交换通过数据交换服务器，从DCS组态工程中读取所有I类位号，将读取到的数据更新至位号池中；将位号池中的O类位号刷新至DCS组态工程；

所述模型计算为计算所有过程动态模型，将模型的计算结果输出至位号池；

S4、用户操作结束后，根据扣分记录和结束时的步骤池状态反馈操作结果。

2.根据权利要求1所述的一种面向工业生产的操作培训方法，其特征在于，所述构建过程动态模型包括：

根据工业场景在DCS记录的历史趋势中提取出所需场景的数据片段，作为历史数据模型的数据源；对数据片段和输入输出映射关系进行模型辨识，从而得到系统所需的各个子模型，寻找需要的模型类，并按照辨识结果将其实例化，使用模型接口定义所需的模型，形成模型池；每个模型需包含输入位号、输出位号和执行函数。

3.根据权利要求1所述的一种面向工业生产的操作培训方法，其特征在于，所述位号接口包括I类位号、O类位号和外操位号，每个位号包括位号名和值，以字典形式定义为键值对，所有的位号共同构成位号池。

4.根据权利要求1所述的一种面向工业生产的操作培训方法，其特征在于，所述步骤接口定义所有步骤的逻辑顺序树状图和各步所含的操作信息，以支持和实现串并行任意组合的操作流程与操作提示。

5.根据权利要求1所述的一种面向工业生产的操作培训方法，其特征在于，所述流程控制具体包括：

检测上一周期用户变动位号，通过变动位号在步骤池中定位用户操作的步骤并激活；检查所有的活跃步骤是否满足完成条件，若完成则失活该步骤；扫描所有活跃步骤中定义的扣分情形，若存在则扣除相应分数并记录，从而更新步骤池信息。

6.根据权利要求1所述的一种面向工业生产的操作培训方法，其特征在于，所述模型计算中，根据培训效率需求，支持在一个周期内进行多次运算以实现倍速仿真。

7.一种面向工业生产的操作培训系统，其特征在于，该系统包括内容模块和功能模块，所述内容模块包括操作UI模块、位号池模块、步骤池模块和模型池模块，

所述功能模块为数据IO模块、流程控制模块和模型计算模块；

所述操作UI模块包括DCS操作界面、现场操作的模拟界面，将更新模拟系统的实时状态并显示给操作员，同时接收操作员实施的操作动作，实现与操作员的双向交互；

所述位号池模块中存储了所有位号的当前信息，每个位号的信息为位号名和当前值的键值对，每个功能模块在运行中都将直接访问和写入位号池数据；

所述步骤池模块包括步骤状态、步骤所含操作、触发位号、完成条件和扣分条件，还包括所有步骤的关系树状图，以支持和实现串并行任意组合的操作流程与操作提示；

所述模型池模块存储当前操作流程使用的所有过程动态模型，所述动态模型用于在计算机中模拟操作过程中工业对象的响应；

所述数据IO模块用于位号池模块和操作UI模块之间的数据交互，所述流程控制模块通过监看位号池模块数据，定位到用户操作步骤，审查步骤内容更新步骤池信息并根据步骤池中的步骤内容对操作进行评价，所述模型计算模块用于读取位号池模块中的I类位号作为模型输入传递给模型池模块中的各个模型，所有模型计算完成后，将各计算结果刷新至位号池中的O类位号。

8.根据权利要求7所述的一种面向工业生产的操作培训系统，其特征在于，所述操作UI模块具体为：操作场景所需的DCS组态工程，按照培训调整部分组态组件后得到的DCS操作界面；其中还包括配置DCS组态的数据交换地址，使操作培训系统的IO模块能与操作UI通过数据交换服务器顺利互联。

9.一种面向工业生产的操作培训装置，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有可执行代码，其特征在于，所述处理器执行所述可执行代码时，实现如权利要求1-6中任一项所述的一种面向工业生产的操作培训方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现如权利要求1-6中任一项所述的一种面向工业生产的操作培训方法。