Олег Морозов, к.т.н., руководитель отдела "Автоматизация проектирования и многомерное моделирование" (АПиММ) ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева.

Входящий в состав "Русгидро" Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е. Веденеева (ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева) основан почти сто лет назад и занимается научно-исследовательскими работами для обеспечения процесса проектирования гидроэлектростанций. Сегодня институт является генеральным проектировщиком по модернизации северно-осетинского филиала "Русгидро", включающего в себя Гизельдонскую ГЭС, Дзаоджикоускую ГЭС, Эзминскую ГЭС и Беканскую ГЭС.

- Олег, расскажите, пожалуйста, как менялся подход к проектированию в вашей отрасли в последние десятилетия.

- Главной технологической тенденцией в нашей области, как и во многих других, был переход от плоского черчения к работе с трехмерной моделью. Причем первые попытки создать такую модель предпринимались уже 20 лет назад, в 12-й версии AutoCAD в 1994 году. Преодолевая скепсис многих коллег, нам сразу удалось показать ее практическую пользу: в модели можно было получать объемы, считать площади, а еще делать заготовки для чертежей. На тот момент большинство проектировщиков работали на кульманах: брали существующий чертеж, на его основе вычерчивали контуры, а потом доводили по своим требованиям. В модели можно было сделать любую заготовку чертежа, распечатать ее на плоттере и внести дополнения уже традиционным способом. В середине 90-х наша отрасль испытала колоссальный отток кадров, не хватало людей, чтобы выполнять рутинные операции. И это тоже, как ни странно, стимулировало работу с моделью, автоматизацию процесса проектирования.

- Какие процессы удалось автоматизировать в тот период? И какой из объектов "Русгидро" стал "полигоном" для внедрения новых технологий?

- В этот период мы работали над моделью Бурейской ГЭС. Ее строительство начали в 70-х годах, но потом оно было заморожено и возобновилось лишь в конце 90-х. С помощью модели мы пересчитали и уточнили объемы по бетону. После проверки на основе модели расхождение с предыдущими расчетами составило порядка 10%. Учитывая масштаб производства, эти 10% вылились бы в колоссальную сумму. Также после построения трехмерной модели было обнаружено, что турбинный водовод – окутанная слоем бетона металлическая труба диаметром 6 метров – не ложился на низовую грань плотины. Погрешность в данном случае составляла 105 см на высоте около 140 метров. Строительство ГЭС в тот момент уже началось, поэтому полученные данные были несколько раз перепроверены и подтверждены. В результате поиска причин, по которым произошла ошибка, стало очевидно: при выполнении геометрических расчетов вручную конструкторы пользовались таблицами Брадиса, дающими точность до шестого знака после запятой. Компьютерное моделирование предполагает точность вычисления до 18-го знака после запятой. При масштабах ГЭС допущенная ранее неточность могла бы стать достаточно дорогостоящей.

- Уже в 90-х вам удавалось решать в модели задачи, связанные с инженерным проектированием и подсчетом объемов. Как в дальнейшие годы расширялся перечень вопросов, решаемых в 3D?

- Следующим серьезным шагом в развитии 3D-моделирования в нашей области стал "поворот" модели в сторону клиента. В 2005 году стало очевидным, что сама по себе трехмерная модель нужна только узкому кругу специалистов, которые принимают участие в проектировании, строительстве и будущей эксплуатации ГЭС. А это лишь 30-40% всех участников процесса. Остальная часть – это менеджеры, в том числе и со стороны заказчика. Они воспринимали модель исключительно как наш внутренний инструмент и не были готовы платить за ее разработку. К тому же у них не было достаточно квалификации, чтобы пользоваться моделью в ее текущем виде, при этом им была нужна информация – удобная, наглядная и доступная.

Так мы приняли решение создавать на базе нашей проектной "тяжелой" 3D-модели интерактивную модель, ориентироваться внутри которой будет не сложнее, чем в компьютерной игре. Мы создали многопользовательское виртуальное пространство, в котором можно передвигаться, взаимодействовать с его участниками и различными частями модели, например, выбирать определенное оборудование и получать по нему из базы данных всю необходимую информацию: параметры, функционал, стоимость, марку изготовителя, дату поставки, дату монтажа и так далее. Впоследствии эта модель переросла в объектно-информационную систему, которая включает в себя модель для проектировщиков на базе Autodesk Inventor, AutoCAD и Autodesk Navisworks и менеджеров. Высокоточная модель помещается в интерактивную среду и адаптируется для просмотра на персональных компьютерах, мобильных телефонах, планшетах.

Используется ли модель при эксплуатации объекта?

- Безусловно. На ее основе решаются задачи по управлению объектом, по оптимизации его работы, проходит обучение персонала. В 2010-2011 годах мы создали компьютерно-тренажерный комплекс для Бурейской ГЭС. На его основе работники станции отрабатывают свои действия при возникновении различных чрезвычайных ситуаций – при взрывах, возгорании, задымлении, затоплении и так далее. В реальном режиме времени каждый сотрудник отрабатывает свои действия согласно инструкции. Поведение каждого участника в той или иной ситуации фиксируется, и на основе этого происходит "разбор полетов".

- В прошлом году в своем выступлении на Autodesk University Russia вы касались этой темы. О чем будет ваша презентация в этот раз?

- Конечно же, я вновь будут рассказывать о нашей объектно-информационной системе, основанной на 3D-модели. Но в этот раз я хочу остановиться на проблемах, возникающих при совместной работе участников жизненного цикла ГЭС – от проектирования до эксплуатации, – и путях их решения. Мы поговорим о практике ВНИИГ им. Веденеева, созданном нами едином информационном пространстве – аналоге "облака" и размещении в нем модели для дальнейшего использования проектировщиками, менеджерами, экспертами по эксплуатации ГЭС и другими специалистами. Я расскажу подробно, какие преимущества дает использование подобных технологий, на базе каких программных продуктов разработана наша технология. Традиционно с удовольствием отвечу на вопросы всех гостей AU Russia, которые заинтересуются моей темой.

- Спасибо, и до встречи на Autodesk University Russia 2013!