How Pinnacle Solutions is transforming military maintenance training with Unity-powered virtual twins

Entregando mejoras medibles en la preparación de mantenimiento

• Más del 85% de los mantenedores prefirieron la Capacitación de Mantenimiento Virtual sobre la instrucción tradicional, mejorando la participación y los resultados del aprendizaje según un estudio con la Universidad Brigham Young.
• 17% higher end-of-course test scores achieved cuando la Capacitación de Mantenimiento Virtual se utilizó junto con la instrucción en el aula y práctica.
• casi un 10% mejor retención de conocimientos, ayudando a los mantenedores a desarrollar confianza antes de trabajar en aeronaves operativas según investigaciones de la Universidad Estatal de Arizona en asociación con Anacapa Sciences, Inc.
• Reducción de la dependencia de aeronaves operativas, lo que reduce el desgaste de equipos, los costos de combustible y los gastos de capacitación relacionados con el mantenimiento, al tiempo que mejora la disponibilidad de la aeronave.
• Desplegado en múltiples organizaciones militares de EE. UU. y naciones aliadas, apoyando la formación escalable de mantenimiento de aeronaves en aulas, unidades operativas y entornos de aprendizaje distribuidos en todo el mundo.
• Permite una cualificación de mantenedores más rápida y estandarizada a través de gemelos virtuales inmersivos, procedimientos guiados, Analytics de rendimiento y evaluación dirigida por instructores.

Juntos, estos resultados demuestran cómo la capacitación virtual de mantenimiento impulsada por Unity ayuda a las organizaciones de defensa a mejorar la preparación, acelerar el desarrollo de la fuerza laboral, reducir la dependencia del equipo operativo y ofrecer capacitación consistente y basada en datos a escala.

Construyendo el futuro de la formación en mantenimiento de aeronaves

Los aviones militares modernos se están volviendo cada vez más sofisticados, lo que impone mayores exigencias a los técnicos responsables de mantenerlos listos para la misión. Sin embargo, la formación de mantenimiento se ha basado tradicionalmente en la instrucción en el aula, los manuales técnicos y el acceso limitado a aeronaves operativas, lo que dificulta proporcionar experiencia práctica mientras se preserva el equipo valioso.

Durante más de una década, Pinnacle Solutions, una empresa de Akima, ha estado ayudando a organizaciones militares y aeroespaciales a abordar este desafío a través de Entrenadores de Mantenimiento Virtual (VMT) impulsados por Unity. Utilizando gemelos virtuales altamente detallados, la compañía permite a los mantenedores aprender y practicar procedimientos complejos de forma segura antes de trabajar en aeronaves operativas. Hoy, las soluciones de capacitación de Pinnacle apoyan a EE. UU. Ejército, Fuerza Aérea, Marina, Cuerpo de Marines, Guardia Nacional, Operaciones Especiales y organizaciones de defensa aliadas en una amplia gama de plataformas aéreas.

Uno de los últimos proyectos de Pinnacle es el Sistema de Capacitación de Mantenimiento Red Hawk T-7A (MTS). Basado en la arquitectura VXT (es decir, Entrenador Virtual "Cualquier Cosa") basada en Unity de la compañía, el sistema combina un gemelo virtual altamente detallado de la aeronave con lecciones interactivas, diagnóstico de fallas simulado y capacitación dirigida por instructores. El resultado es una solución de capacitación escalable que ayuda a los mantenedores a desarrollar confianza y competencia, al tiempo que brinda a los instructores nuevas formas de estandarizar, medir y mejorar continuamente los resultados de la capacitación.

Cuando el aprendizaje depende de la aeronave

Durante décadas, la formación de mantenimiento militar se basó en gran medida en la instrucción en el aula, manuales técnicos impresos, demostraciones de instructores y práctica práctica utilizando aeronaves operativas. Aunque estos métodos siguen siendo esenciales, también presentan desafíos significativos. La disponibilidad de aeronaves es a menudo limitada, la formación puede verse restringida por las demandas operativas y los errores cometidos durante el aprendizaje temprano conllevan costes reales en términos de seguridad, desgaste de equipos y preparación de la misión.

A medida que los sistemas de aeronaves se han vuelto más avanzados, estos desafíos solo han crecido. Las organizaciones de capacitación deben preparar un mayor número de mantenedores para trabajar en plataformas cada vez más complejas, manteniendo el ritmo con las configuraciones en evolución, los datos técnicos actualizados y el nuevo equipo de misión. Al mismo tiempo, necesitan formas consistentes de evaluar la competencia en unidades geográficamente dispersas sin depender únicamente de entrenadores físicos costosos o aeronaves operativas.

Pinnacle desarrolló su plataforma VMT para complementar la instrucción de mantenimiento tradicional con capacitación inmersiva y repetible que se puede impartir en cualquier momento y en cualquier lugar. Al permitir a los mantenedores practicar procedimientos de mantenimiento completos, solucionar fallos y aprender de forma segura de los errores en un entorno virtual realista, la plataforma ayuda a:

• Generar confianza y competencia antes de que los estudiantes pasen a aeronaves reales
• Hacer que las instrucciones de mantenimiento práctico sean más seguras y escalables

Construyendo gemelos virtuales para el mantenimiento del mundo real

En el corazón de la línea de productos VMT de Pinnacle se encuentra la arquitectura VXT impulsada por Unity de la compañía, una plataforma de desarrollo común que permite la formación de mantenimiento inmersiva en entornos de escritorio, aula, web y XR utilizando un único conjunto de datos de simulación y lecciones. En lugar de desarrollar aplicaciones separadas para cada dispositivo, Pinnacle crea contenido de capacitación una vez y lo implementa en múltiples formatos de entrega manteniendo una experiencia de usuario consistente.

El último ejemplo es el Sistema de Capacitación de Mantenimiento Red Hawk T-7A (MTS). Construido a partir de datos CAD y de ingeniería, el gemelo virtual recrea la aeronave hasta los componentes individuales con los que los mantenedores interactúan durante los procedimientos de mantenimiento reales. El modelo actual contiene alrededor de 80,000 unique meshes, lo que permite a los estudiantes explorar sistemas completos de aeronaves, realizar tareas de mantenimiento guiadas y no guiadas, diagnosticar fallos utilizando equipos de prueba simulados y practicar flujos de trabajo de mantenimiento realistas en un entorno virtual seguro.

Debido a que la plataforma se basa en una arquitectura de simulación y lecciones compartidas, los instructores pueden impartir capacitación consistente en aulas, estaciones de trabajo individuales y entornos inmersivos de XR, mientras rastrean el rendimiento de los estudiantes a través de la integración SCORM y xAPI con los sistemas de gestión del aprendizaje existentes.

Dentro de la aplicación: aprender haciendo

En lugar de limitar la formación a la teoría o a componentes aislados, el VMT de Pinnacle permite a los mantenedores interactuar con sistemas completos de aeronaves de maneras que reflejan de cerca las operaciones de mantenimiento reales.

Los usuarios pueden:

• Navegar gemelos virtuales altamente detallados de aeronaves completas y subsistemas principales
• Aprende procedimientos de mantenimiento a través de modos de entrenamiento guiados o no guiados
• Diagnosticar y resolver fallas utilizando equipo de prueba simulado
• Visualiza ensamblajes complejos usando rayos X, herramientas de aislamiento, expansión y anotación
• Practicar tareas de mantenimiento repetidamente sin consumir horas de vuelo ni arriesgarse a dañar el equipo operativo
• Rastrea el progreso y el rendimiento a través de sistemas de gestión del aprendizaje e instructores integrados

La plataforma también incluye un entorno de autoría de Sandbox que permite a los instructores crear lecciones personalizadas, desarrollar cuestionarios interactivos, crear recorridos animados y adaptar la capacitación a configuraciones específicas de aeronaves o requisitos de misión, todo dentro de la misma aplicación. Al combinar visualización inmersiva con instrucción estructurada y Analytics detallado de rendimiento, Pinnacle transforma la formación de mantenimiento tradicional en una experiencia de aprendizaje escalable y basada en datos.

Construyendo con Unity: escalando capacitación de mantenimiento de alta fidelidad

Unity proporciona la base 3D en tiempo real detrás de la arquitectura VXT de Pinnacle, lo que permite a la empresa desarrollar, optimizar e implementar entrenadores de mantenimiento altamente detallados desde un único entorno de desarrollo.

El equipo utiliza Unity a lo largo de todo el proceso de producción:

Editor de Unity:

Unity Editor es el entorno de desarrollo central donde se reúnen los datos de ingeniería, el contenido de capacitación interactivo, la lógica de simulación y las experiencias de instrucción en una única aplicación.

Canal de renderizado universal (URP):

URP ofrece una calidad visual consistente en implementaciones de escritorio, web y XR, mientras soporta las cantidades de piezas extremadamente altas requeridas para la formación detallada de mantenimiento de aeronaves.

Paquetes XR y Input System:

Las herramientas XR y el Input System de Unity permiten que la misma aplicación soporte PC de escritorio, cascos de VR y múltiples dispositivos de entrada, incluidos ratones estándar, ratones 3D y controladores XR, sin mantener bases de código separadas.

Crear perfiles:

Un único proyecto de Unity se utiliza para generar compilaciones para PC, web y XR, lo que permite al equipo adaptar el despliegue para cada plataforma manteniendo un conjunto de datos de simulación y lecciones compartido.

Optimización del rendimiento:

La capacitación de mantenimiento presenta desafíos técnicos únicos porque los usuarios pueden necesitar inspeccionar prácticamente cada componente de una aeronave. Pinnacle combina el sistema de Nivel de Detalle (LOD) de Unity y el recorte de oclusión con su propia tubería de recorte basada en distancia para gestionar eficientemente decenas de miles de componentes de aeronaves individuales manteniendo el rendimiento en tiempo real en PC, tabletas y dispositivos XR.

Al construir su propia tubería de producción en torno a Unity, Pinnacle ha creado una base flexible que permite integrar nuevas plataformas de aeronaves, tecnologías inmersivas y futuras capacidades de IA sin rediseñar la arquitectura subyacente.

Diseñado para crecer con cada plataforma

La plataforma VMT de Pinnacle ha sido desarrollada como una arquitectura de producto a largo plazo en lugar de una colección de aplicaciones independientes. Construido sobre el núcleo VXT impulsado por Unity, cada nueva aeronave, motor o subsistema se suma a una base común que se puede reutilizar en futuros programas, acelerando el desarrollo mientras se mantiene la coherencia en los entornos de entrenamiento.

Este enfoque de línea de productos permite a Pinnacle expandirse rápidamente a nuevas plataformas de aviación, terrestre, marítima y no tripuladas sin reconstruir su software desde cero. Al mismo tiempo, los avances en el escaneo LIDAR, la conversión CAD, el reconocimiento de objetos y la modelización asistida por IA están ayudando a reducir el tiempo de desarrollo al aumentar la fidelidad de los futuros gemelos virtuales.

La hoja de ruta también incluye una adopción más profunda de VR y XR, capacitación distribuida multiusuario, generación de contenido mejorada por IA y Analytics de rendimiento inteligente, asegurando que la plataforma continúe evolucionando junto con los requisitos del cliente y las tecnologías emergentes.

Más allá del aula: repensando la formación en mantenimiento

A medida que las plataformas militares se vuelven más avanzadas y las fuerzas de mantenimiento se distribuyen cada vez más, las organizaciones de defensa están buscando más allá de la instrucción tradicional en el aula hacia enfoques más flexibles y basados en datos para el desarrollo de la fuerza laboral.

Al combinar gemelos virtuales de alta fidelidad con experiencias inmersivas en tiempo real en 3D, Pinnacle permite a las organizaciones estandarizar la formación de mantenimiento en aulas, unidades operativas y naciones asociadas, al tiempo que reduce la dependencia de aeronaves operativas y costoso equipo de formación físico. El mismo gemelo virtual puede soportar instrucción en el aula, aprendizaje a propio ritmo, experiencias inmersivas de XR y capacitación según la necesidad a partir de un conjunto compartido de datos de simulación y lecciones.

Este enfoque ayuda a las organizaciones a mejorar la preparación, acelerar la calificación y mantener la continuidad de la formación, incluso cuando la disponibilidad de aeronaves, los viajes o las demandas operativas limitan la instrucción práctica tradicional. A medida que las tecnologías 3D en tiempo real, gemelos virtuales, IA e inmersivas continúan madurando, están sentando las bases para un enfoque más conectado, escalable y resiliente de la formación en mantenimiento de defensa.

Dando forma al futuro de la formación en mantenimiento

La visión de Pinnacle se extiende más allá de los programas de aeronaves individuales a un ecosistema agnóstico a la plataforma capaz de soportar la formación de mantenimiento en sistemas aéreos, terrestres, marítimos y no tripulados. En el centro de esa visión se encuentra la arquitectura VXT impulsada por Unity, una base estable y extensible diseñada para incorporar nuevas tecnologías sin una rearquitectura repetida.

El desarrollo futuro se centrará en expandir las capacidades del gemelo digital a través de la creación de contenido asistida por IA, la integración de CAD y hilo digital, experiencias XR mejoradas y formación más adaptativa y basada en datos. Pinnacle también está explorando técnicas de renderizado emergentes impulsadas por IA que podrían ofrecer una fidelidad visual aún mayor al reducir el tamaño y la complejidad de los activos 3D subyacentes, haciendo que la capacitación de mantenimiento de alta fidelidad sea más eficiente de desarrollar e implementar.

Al combinar la plataforma 3D en tiempo real de Unity con avances en IA, tecnología inmersiva y desarrollo de gemelos virtuales, Pinnacle está ayudando a dar forma al futuro de la formación en mantenimiento de aeronaves, proporcionando a las organizaciones de defensa las herramientas para formar técnicos más capaces, mejorar la preparación y apoyar el éxito de la misión en los próximos años.