Компания

Денис Кайгородов: виртуальные тренажеры для нефтегазовой отрасли

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 , www.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».

Author

Максим Гаммер

Инженер по специальности «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов». Кандидат технических наук.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

    Заказать прайс

    Мы не передаем данные клиентов третьим лицам. Они будут использованы только для нашего ответа Вам. Обязательные поля отмечены *