В данной статье хочется поделиться личным опытом решения ряда проблем в подготовке специалистов технических специальностей, начиная с 1999 года когда сам был студентом, 2007 годом когда был преподавателем и сейчас, когда оснащаю учебные центры крупных компаний.

В далеком 2007 году, после защиты кандидатской диссертации два года преподавал дисциплину «Гидравлические машины и компрессоры» для студентов направления подготовки 21.03.01 «Нефтегазовое дело» (в т.ч. вел и лабораторные работы). Также работал в те годы в НИИ Электронных образовательных ресурсов (НИИ ЭОР ТюмГНГУ) Тюменского нефтегазового университета.

«Гидромашины и компрессоры» в качестве конкретного примера я выбрал именно по причине наличия личного опыта как обучения этой дисциплине так и ее преподавания.

Количество ударов БПЛА по объектам нефтяной и газовой инфраструктуры значительно возросло, в России, где за осень 2023 года было нанесено не менее 27 атак, а в ноябре — рекордные 14 атак на НПЗ, включая атаки морских дронов и дронов на нефтяные платформы, выводя из строя оборудование и вынуждая перенаправлять экспорт. Точных сводных цифр нет, но тенденция показывает резкое увеличение интенсивности атак с применением дронов на российские ТЭЦ, НПЗ и экспортные терминалы в 2023-2024 годах. 

В 2025 году количество ударов БПЛА по объектам нефтегазовой отрасли России значительно возросло: по данным СМИ, их было более 140 атак, что на 50% больше, чем в 2024 году, при этом общая интенсивность атак дронов на российскую территорию выросла в разы, достигая 3,7 тысяч БПЛА в месяц к концу года

Выскажу свое мнение относительно использования этих слов в контексте программного обеспечения как развлекательной так и образовательной направленности в т.ч. с использованием систем формирования виртуальной реальности (VR).

«Жизнь скважины»

Итак, позвольте рассказать Вам о том, с чего начинается "жизнь" скважины и чем она заканчивается) в контексте Виртуального месторождения для подготовки специалистов нефтяной и газовой отрасли... коротко про ...

Как найти нефть или газ?

Как накапливается нефть и газ ?

Как добраться до нефти и газа?

Как пробурить скважину?

Как "закончить и освоить" скважину?

Как эксплуатировать скважину?

Как поддержать пластовое давление?

Ремонт отремонтировать скважину?

Что делать, если запасы исчерпаны?

Как ликвидируют скважины.

Математическая модель технологической схемы – система математических соотношений, описывающих с требуемой точностью имитируемый объект или процесс (реакцию системы на действия пользователя или инструктора).

Итак, что мы сделали.... технология автоматического синтеза математической модели объекта....

Расширенная информация по аварийности, причинам, последствиям и результатам
контрольно-надзорной работы Ростехнадзора, к сожалению, отсутствует в открытом доступе, но, мне все-таки удалось ознакомится с двумя очень интересными исследованиями по этому опросу. Рассмотрим анализ статистических данных по аварийности на объектах нефтегазодобычи РФ и полученные авторами закономерностей (https://ogbus.ru/article/view/12745, https://doi.org/10.17122/ntj-oil-2021-3-91-104)

Статья является некоторым продолжением моих статей по теме стандартов в области обучения персонала.

Начнем с картинки на сайте группы ADL. И действительно, спецификация SCORM 2004v3 уже не поддерживается и значительная (если не все) доля отечественных компаний, использующих LMS/LXP системы типа Moodle/WebSoft/Mirapolis/iSpring и т.д. фактически находятся по мнению ADL где-то в левой части «Legacy».

Данная статья является обобщением ранее разбираемых мной тем по современным образовательным технологиям, применительно к реальной задаче обучения специалистов в области бурения (персонала буровых установок разведочного и эксплуатационного бурения), а также специалистов в области ТКРС (текущего и капитального ремонта скважин).....

Таким образом, у нас получилось, используя современные стандарты и современные технические средства обучения, полностью воспроизвести процесс, который реально происходит в реальных рабочих условиях в буровых и сервисных компаниях. Это, в свою очередь, резко поднимает качество и эффективность учебного процесса в колледжах (СПО), ВУЗ, учебных центрах и других учебных подразделениях, обучающих специалистов в области бурения и капитального ремонта скважин.

Решая очередную задачу, частично связанную с расчётами гидравлического сопротивления, я в очередной раз столкнулся с проблемой "ступенчатости" функции при переходе от одного режима течения в другой. Как раз эти "ступеньки" часто сбивали мой алгоритм определения гидравлического сопротивления сложной разветвленной гидросистемы.

Для изучения проблемы я набросал небольшой пример в MathCad'е....

Коротко о проекте: Rutube, VK

Цель – формирование знаний, умений и навыков персонала. Перенос навыков на условия реальной работы.

Специфика моей деятельности связана с имитационным моделированием технологических объектов и процессов (как сейчас модно говорить - цифровые двойники, оптимизация, тренажеры для обучения персонала). И конечно в этом деле постоянно сталкиваюсь с задачей сетевого обмена информацией и синхронизацией данных, как при реализации многопользовательского режима так и при организации сетевого обмена между отдельными моделями. И вот наблюдаю интересную картину — некоторые производители цифровых двойников и тренажеров используют стандарты для этого всего (например OPC UA, IEEE 1516, DDS (Data Distribution Service), MQTT, CAPE‑OPEN, xAPI), а некоторые — делают самоделки, причем закрытые. Особенно меня удивляют товарищи, создающие эти самые самоделки, ни с чем не совместимые и абсолютно закрытые, только для того, чтобы потом с этими самоделками являться «единственным поставщиком» скажем так, требуя при этом совместимости со своими велосипедами, да еще и являются организациями, которые сами же и проверяют совместимость стороннего ПО со своими‑же велосипедами. Жуть, в общем.

Мы закончили еще один интересный проект - цифровой двойник кустовой площадки добывающих и нагнетательных скважин, которая предназначена обучения операторов добычи и персонала, связанного с работой на кустовых площадках.

На неделе закончили интересный проект - цифровой двойник буровой установки УРАЛМАШ БУ 5000/320ЭУК-Я, которая предназначена для бурения глубоких и сверхглубоких скважин на нефть и газ, с условной глубиной бурения 5000 метров...

Аварии и инциденты зависят от ошибок персонала?

«Человеческий фактор» зависит от уровня подготовки персонала?

Вероятности ошибок на тренажере равна вероятности ошибок в реальных условиях?

Как получить положительный и отрицательный перенос навыков при обучении на тренажерах на условия реальной работы?

Мы изучили отчеты опубликованные министерством труда и социальной защиты Российской Федерации, а также открытые данные Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору. (Официальные документы приведены.)

На 2020-2022 год наблюдается сокращение случаев производственного травматизма, однако в абсолютных числах ситуация следующая:

Вернемся к вопросу оценки эффективности систем формирования виртуальной реальности в контексте обучения персонала, т.е. при использовании VR в компьютерных имитационных тренажерах. Данная статья является продолжением темы https://habr.com/ru/articles/508390/.

Тема данного поста является актуальной, поскольку в образовательном сообществе есть запрос на исследование эффективности VR. В данном посте я также попытаюсь ответить на некоторые вопросы, обсуждаемые практиками в группе "VR/AR в обучении "(https://t.me/dl_vr_in_digitallearning)

Одним из направлений развития имитационного моделирования технологических процессов и оборудования современного производства является применение компьютерных имитационных тренажеров (КИТ) для обучения персонала. Система ввода-вывода таких имитаторов может быть выполнена:

с использованием стандартных средств (клавиатура/мышь);

с использованием точной копии органов управления;

с использованием VR;

VR + реальные копии систем управления;

AR и другие варианты.

Из России ушли крупные компании-производители сварочных тренажеров - Soldamatic и Lincoln Electric, а они нужны учебным центрам, колледжам, вузам и крупным компаниям. И поэтому ... продолжим тему импортозамещения и совершенствования тренажера сварщика.

Первые удачные попытки были описаны в https://habr.com/ru/post/597041/. После этого мы решили использовать AR вместо использования относительно сложной конфигурации с использованием системы HTC LightHouse (трекеры HTC VIve). В целом получилось, но точность и скорость трекинга нас не устроили и мы вернулись на использование трекеров.....

Компания Honeywell решила свернуть свой существующий бизнес и операции в России и Беларуси. Для многих нефтегазовых предприятий России это стало неприятным событием. Дело в том, что на опасных производственных объектах для обучения персонала обязаны использоваться компьютерные имитационные тренажеры и да, большинство компьютерных имитационных тренажеров в нефтегазовой промышленности создавалось именно на базе программного обеспечения Honywell Unisim. Спустя некоторое время начался процесс остановки таких программных и программно-аппаратных комплексов, т.к. необходима актуальная лицензия на Unisim, а продлить ее невозможно.

На рынке РФ, к сожалению, практически отсутствуют компании, ведущие разработку аналогичных тренажеров для нефтегазовых объектов, не используя UniSim. Причина достаточна проста, сейчас на рынке нет аналога ПО, в реальном времени позволяющего производить имитацию технологического процесса с достаточной точностью (3-7% отклонение от реальных данных), а также ПО, имитирующее реальные контроллеры системы автоматизации. Команды, создающие 3D-ходилки на Unity/Unreal, которых сейчас достаточно много, не способны устранить данную проблему, т.к. не работают с математическими моделями таких масштабов и точности, а в большинстве случаев, вообще не используют математический аппарат.

Использование технологии формирования виртуальной реальности (VR) для создания имитационных тренажеров для обучения персонала часто создает проблему точного управления различными элементами при помощи "стандартных" устройств VR. Использование джойстиков HTC Vive, например, очень затрудняет точное и быстрое управление джойстиками и тумблерами реальных установок, что не создает правильный механизм переноса навыков управления.

Практика формирования видеоряда напрямую из 3D программ, созданных на Unity/Unreal/OpenSceneGraph для создания 3D-обучающих видеофильмов показала высокую эффективность такого подхода. Качество синтезируемой модели часто практически не уступает по фотореалистичности видео, созданному “классически”, т.е. традиционным рендерингом из программ 3dMax/Maya/Cinema и т.д.

В данной статье хочется поделиться опытом управления виртуальной камерой.