«ПрограмЛаб» — Современное учебное оборудование
Назад в новости

Вам кажется, что 3D-технологии и виртуальная реальность в образовании – это далекое будущее? На самом деле это уже настоящее! ООО "ПрограмЛаб" занимается разработкой и производством учебно-лабораторного оборудования с использованием 3D-технологий

28.04.2018
Рис 1. Виртуальный комплекс «Ректификационная колонна»

Одна из перспективных идей завтрашнего дня, касающаяся любого производства, — цифровое моделирование активов: создание виртуальных копий реальных объектов, которые выглядят и функционируют точно так же, как и их реальные двойники или прототипы. В нефтяной, химической и металлургической промышленности «цифровыми двойниками» вплотную занимаются отделы автоматических систем управления технологическими процессами (АСУТП), и многое из этой инновационной технологии уже удалось воплотить в жизнь.

В современной инновационной политике образования все более широкое применение находят компьютерные виртуальные комплексы и цифровые двойники. Поэтому в нашей организации было открыто новое направление развития «Виртуально-программные комплексы».

   Виртуальный комплекс – это специализированное программное обеспечение, в котором реализованы трехмерные модели и пульты управления, являющиеся аналогами реального оборудования, позволяющее более наглядно отображать принцип работы деталей и узлов оборудования с возможностью мониторинга и изменения параметров основных элементов, имитацией неисправностей и отклонений рабочих параметров от заданных.

Тренажеры и эмуляторы позволяют обеспечивать кардинальную и качественную модернизацию материально-технической и программно-методической базы с выходом на принципиально новый уровень учебного процесса по приоритетным направлениям развития науки, технологии и техники.       

         Виртуальные комплексы заменяют дорогостоящее оборудование, что делает программу надежным, экономичным и эффективным средством обучения. В них могут быть реализованы любые модели оборудования от малогабаритных лабораторных установок до целых производственных линий и цехов промышленных предприятий.

Примером реализации таких виртуальных комплексов может служить наш проект по разработке эмулятора тренажера «Ректификационная колонна» Рис 1. Программный комплекс дает возможность изучить последовательности прохождения углеводородной жидкости по оборудованию ректификационной колонны атмосферной перегонки, выполнять расчет материального баланса, высоты и диаметра колонны, количества и типа теплообменных тарелок. Позволяет исследовать принципы работы и устройство оборудования ректификационной колонны на реализованной трехмерной модели, изменять различные параметры (температура, плотность, давление, масса и расход компонента), а также проводить визуализацию процессов разделения углеводородной жидкости на фракции.

Всё больше расширяется область направлений разработки виртуальных компьютерных обучающих программ и комплексов. Появляется возможность разработки уникального программного обеспечения, согласно пожеланиям заказчика.

Такие тренажеры позволяют поэтапно изучить все процессы работы, внутреннее и внешнее устройство. Все это возможно за счет симуляции работы и результата в виде оценки полученных знаний. К тому же каждый тренажер оснащен системой поддержки и справочной информацией.

На данном этапе развития виртуальные комплексы поддерживают интерактивную трехмерную демонстрацию, разрезы и анимацию оборудования. В них реализована физически корректная визуализация, симуляция горения, течения жидкости и газообразных процессов.

Благодаря поддержки системы Дистанционного образования с применением современных средств коммуникации, позволяет получить обучение в любое удобное время в любом месте по индивидуальному графику. Обучающемуся достаточно иметь свободный доступ в интернет.

Каждый комплекс оснащен поддержкой системы виртуальной реальности. Имитируется, как воздействие, так и реакции на воздействие с виртуальными трехмерными объектами с помощью специальных контроллеров в реальном времени.

В целом, виртуальные системы являются самым эффективным и оптимизированным по критерию «Цена/качество» образовательным инструментом, продуктивно формирующим современные и прочные знания, практические умения и навыки, востребованные рыночной экономикой развитых стран.

Согласно внедрению Индустрии 4.0 в российские предприятия в дальнейшем планируется повсеместное внедрение технологий виртуальной реальности при создании тренажеров и эмуляторов в различных отраслях.

Дальнейшее развитие технологии обеспечит появление полностью беспроводных решений и отказ от контроллеров и переход на нативные методы ввода с помощью конечностей пользователя.

Слияние технологии виртуальной (VR) и дополненной реальности (AR) для расширения рамок виртуального окружения, формирование концепции Смешанной реальности (MR). В настоящий момент ведется параллельное внедрение и развитие технологий смешанной реальности, устройства становятся легче и дешевле, программное обеспечение тоже совершенствуется, в ближайшем будущем ожидается повсеместное замещение классических методов обучения и формирование единых стандартов обучения для систем такого рода. Также ожидается проникновение данной технологии на мобильный рынок с ростом мощности мобильных устройств.

© 
Жбанков Г.О. "Применение цифровых двойников для обучения персонала"