Накануне Промышленно-энергетического форума TNF-2022 «Губерния» беседует с двумя основателями компании ООО «Центр дополнительного профессионального образования» Денисом Кайгородовым и Максимом Гаммером о современных технологиях, цифровых двойниках и импортозамещении

— Здравствуйте, Денис Григорьевич и Максим Дмитриевич, как выросли-то! Мы помним вас ещё «птенцами в гнезде» Николая Николаевича Карнаухова…

М.Гаммер: Здравствуйте!  Действительно,

история нашей компании началась с организа-

ции в Тюменском государственном нефтегазо- вом университете Центра дистанционного об- разования в 1996 году. Через десять лет в 2006 году Центр был реорганизован в НИИ Электрон- ных образовательных ресурсов. В мае 2012 года коллектив НИИ выделился в отдельное юриди- ческое лицо.

Сегодня наша компания — это творческий, профессиональный коллектив, в составе кото- рого трудятся кандидаты технических наук, ква- лифицированная команда 3D-дизайнеров, про- граммистов, веб-программистов и специалистов технической поддержки.

Д.Кайгородов: За многолетнюю историю

наша компания смогла зарекомендовать себя

на рынке IT услуг как надежный и добросовест- ный партнер. Были реализованы крупные про- екты для нефтяной и газовой отрасли, успешно осуществляется разработка и поставка элек- тронных образовательных ресурсов для выс- ших и средних учебных заведений России и ближнего зарубежья. Наша продукция еже- годно демонстрируется на различных выстав- ках и награждена медалями и дипломами. Весь

спектр создаваемого программного обеспече- ния имеет авторские свидетельства установ- ленного образца.

Комплексный подход, используемый нашей компанией при создании имитационных трена- жеров, успешно апробирован на многих пред- приятиях и показал высокую эффективность.

— Ваша компания использует передовые технологии и современные открытые стандарты для достижения максимальной эффективности компьютерных имитационных тренажеров. Расскажите, пожалуйста, об этом подробнее.

М.Гаммер: Используемые технологии очень

важны, поскольку именно они определяют ре-

зультат. Открытые стандарты моделирования и симуляции, поддержка всех современных стан- дартов предоставления контента и аналитики обучения, экспертные знания в реализуемых об- ластях — вот залог успеха в нашем деле. Мы ис- пользуем исключительно научный подход. Все остальное не работает. Тренажер определяет- ся как техническое средство профессиональ- ной подготовки обучаемых, предназначенное для формирования и совершенствования у них профессиональных навыков и умений, необходи- мых для управления материальным объектом пу- тем многократного выполнения действий, свой- ственных управлению реальным объектом. При

отсутствии точной копии рабочего простран- ства или адекватной модели оборудования и процессов программа уже не может называть- ся тренажером.

— Давайте поговорим о насущных проблемах рынка тренажёров виртуальной реальности. Д.Кайгородов: По данным Huawei на фев- раль 2022 года, рост российского рынка ком-

пьютерных тренажёров виртуальной и допол- ненной реальности составляет 37 процентов в год. Основной рыночный тренд в России — им- портозамещение, ставшее особенно актуальным в следствии санкций, введённых недружествен- ными странами. Резко возникла потребность в решении специфических отраслевых задач. Так, практически все зарубежные тренажёры, го- сподствующие в течение десятилетий на рынке российского ПО, в один момент превратились в «тыкву». В настоящий момент суды завалены исками к грандам мирового уровня: Honeywell и Yokogawa.

М.Гаммер: Мы предлагаем в качестве ре-

шения математическую платформу Galacom/

Lcontent для быстрого создания цифровых двой- ников динамических процессов, работающих в режиме реального времени с задержкой 0,03 сек. и имеющих погрешность менее 5 процентов, для процессов переработки нефти и газа. Созданные на этой платформе тренажёры-симуляторы ис-

пользуются в процессе эксплуатации, обучения персонала и проведения технического аудита. Цифровые двойники динамических процессов основаны на математическом моделировании гидравлики, теплообмена, физической химии и других аспектах сложных технологических про- цессов на предприятиях ТЭКа. Особое значение импортозамещение имеет на объектах газо- и нефтепереработки ГПЗ и НПЗ. Дело в том, что Ростехнадзор оставил в силе свои требования к предприятиям об обязательном наличии симу- ляционных тренажеров.

— Давайте поговорим об опыте и инновациях.

Д.Кайгородов: Комплексный подход, исполь-

зуемый нашей компанией при создании тренаже-

ров, успешно апробирован на многих предприятиях и показал высокую эффективность. Наши- ми клиентами являются: Росатом, Роснефть, РГУ нефти и газа имени Губкина, Иркутская нефтяная компания, Академия транспортных технологий Санкт-Петербурга, компании ТЭК из Казахстана. Мы уделяем большое внимание проведению научных исследований в области электронного об- учения и использования компьютерных имитационных тренажеров. Сотрудники нашей компании — кандидаты технических наук — являются авторами монографий по вопросам разработки и использования тренажёров.

М.Гаммер: В репозитории компании имеется 180 готовых тренажеров и 120 виртуальных лабораторных работ. Есть несколько уникальных тренажёров, пользующихся спросом: программно-аппаратный комплекс сварочных работ, виртуальный автосервис, геологоразведочная буровая.

Кроме специальных нефтегазовых тренаже- ров, мы не забываем о школьном образовании. Нами созданы тренажеры виртуальной реальности по ОБЖ (безопасность жизнедеятельности), где имитируются различные ситуации: от пожаров и наводнений до спасения утопающих и пандемии. Для школьников разработана платформа, позволяющая пройти обучение для работы на универсальных языках программирования, интуитивно понятными для детей, благодаря которой буквально через десять уроков школьник становится способен сделать свой VR проект.

— В чём особенности ваших тренажёров, кроме уникальной математической модели?

М.Гаммер: Большое внимание мы уделяем реалистичности среды, в которую погружается

обучаемый. Мы точно воспроизводим рельеф местности: гора, котловина, хребет, лощина, седловина и так далее, если это необходимо. Используем базы данных спутниковых снимков поверхности земли, в том числе данные по высотным отметкам и другие данные. Так что заказчик может быть уверен в точном соответствии геолокации объекта. Уровень соответствия синтезируемого изображения и звука оригиналу также является важным фактором, от которого зависит эффективность тренажера в целом. Работа реального оборудования редко бывает бесшумной. Очень часто звук несет в себе немало информации о работе оборудования или происходящих процессах. Изменение звуковой картины часто свидетельствует об аварии.

Качество генерируемой виртуальной среды в наших тренажерах — 3D графика и звук — соответствует максимальному уровню подобия. Высокая адекватность и универсальность модели тренажера определяет соответствие поведения реальной системы и поведения модели в штатном и аварийном режимах.

Character Creator — программа, которая позволяет создавать трехмерные модели персонажей, содержит в себе все необходимые элементы для создания и редактирования человеческих черт: может переносить черты лица с фотографий в модель; множество инструментов редактирования модели; настройки параметров скелета и мышц; редактирование тонов кожи; создание одежды с возможностью нанесения на нее логотипов и так далее.

— Даже мимику персонажей?

М.Гаммер: Мимике и жестам персонажей мы уделяем пристальное внимание: синхронизации движения губ со звуком. Они не просто разговаривают, но также жестикулируют и выражают эмоции. Учитывается возраст, акцент и состояние персонажа.

— Как происходит взаимодействие с обучаемыми?

Д.Кайгородов: Есть аналитический блог, который отслеживает процесс обучения: снимает

до ста параметров каждого ученика, так называемая big data, позволяет производить идентификацию через портал Госуслуг, оценивает степень усвоения знаний, особенности психических и когнитивных функций личности обучаемого, выдаёт соответствующие рекомендации инструктору, а также потенциальному работодателю.

Благодаря возможности юридически обязывающих договоров по принципу смарт- контрактов работодатель получает квалифицированного специалиста, а соискатель — рабочее место.

Тренажер интегрируется в существующую систему обучения персонала компании. Тренажеры имитируют всю технологическую схему объекта. Сценарии обучения в данном случае полностью соответствуют регламентам компании.

— Судя по вашему описанию, создание тренажёра — процесс долгий и затратный…

Д.Кайгородов: Совсем не обязательно. За 15

лет работы мы собрали полную библиотеку математических моделей, элементов нефтегазового оборудования, поэтому создание тренажёра представляет собой аналогию крупноузловой сборки автомобиля: мы берём готовые блоки и размещаем их согласно технологической схемы заказчика, что ускоряет процесс.

У нас есть собственная запатентованная технология автоматического синтеза математической модели объекта. Эта технология повышает качество и технико-экономический уровень создаваемых математических моделей. Адекватность и универсальность наших моделей находится на уровне ведущих мировых компаний.

— Интересно узнать, о каких моделях речь?

М.Гаммер: Приведу примеры универсальных математических моделей оборудования: высоко- точная имитация автоматики АСУ ТП, нефтяные резервуары, газовые турбины, буровые установки, запорнорегулирующая арматура, гидро-пневмотрубопровод, пласты-скважины, печи, обратные клапаны, объемные динамические насосы и компрессоры, теплообменники, подогреватели, измерительные приборы (манометры, термометры, расходомеры); специализированные математические модели аппаратов нефтегазовой промышленности: ресивер воздуха, хрома- тограф, входной сепаратор, ребойлер, скруббер газа, пульсационная емкость, компрессор газа регенерации, холодный сепаратор, детандер- компрессор, ректификационные колонны, дебутанизатор, конденсатор флегмы, холодная дренажная емкость, аппарат воздушного охлаждения и многое другое.

Важно иметь точный контроль фазовых состо- яний компонентного состава нефти и попутного газа во всех элементах модели технологической схемы. Наши математические модели оборудо- вания универсальны, они работают с фракцион- ным составом нефти от C1 до С40+, углеродами от метана до декана, углекислым газом, азотом, сероводородом и другими газами.

Для создания наших моделей мы использу- ем объектно-ориентированный, декларативный, мультидоменный язык моделирования Modelika.

— Чем ещё занимается ваш «Центр дополнительного профессионального образования»?

Д.Кайгородов: Наша компания представляет собой продукт кооперации нескольких компаний, лидирующих каждый в своей области и дополняющих друг друга. Центр дополнительного профессионального образования имеет образовательную лицензию и специализируется на предоставлении услуг в сфере обучения и переподготовки преподавателей и инструкторов для работы с VR тренажерами. Мы предоставляем возможность дистанционного обучения на тренажерах виртуальной реальности. Наша команда разработчиков Lcontent специализируется на создании крупно- масштабных тренажеров для объектов нефтегазовой отрасли, таких как «Цифровой двойник процессов», «Интеллектуальная буровая установка», «Цифровое месторождение».

Межрегиональная ассоциация Нефтегазовая информационно-образовательная корпорация исторически создана как межвузовская площадка по внедрению тренажеров виртуальной реальности в программы обучения нефтегазовых университетов, в числе которых Губкинский университет нефти и газа и наш Тюменский индустриальный университет. Кроме того, ассоциация организует конкурсы профессионального мастерства, используя принцип геймификации: обучение происходит в игровой форме в виртуальной среде. Наиболее удачным примером может служить групповой тренажёр промышленной безопасности: в режиме реального времени инструктор по технике безопасности, находясь на виртуальной строительной площадке, должен заметить нарушения при производстве грузоподъёмных, огневых, земляных, высотных, транспортно-эксплуатационных работ. Причём, все работы производятся в разных частях строительной площадки. Многие инструкторы в ходе гейминга яростно спорили и обливались потом. В итоге наш тренажёр получил прекрасные отзывы настоящих экспертов.

Более подробная информация, а также контакты опубликованы на наших сайтах: www.cdpo72.ru, www.galacom.ru , https://lcontent.ru/

Сергей Суразаков

Фото из архива Дениса Кайгородова

P.S. Пока материал готовился к печати, стало известно о том, что ООО «Центр дополнительного профессионального образования» стало резидентом Инновационного центра «Сколково».