Цифровые двойники в сфере обучения персонала представляют собой мощный инструмент, который может помочь компаниям повысить эффективность обучения, улучшить навыки и знания сотрудников, а также развить потенциал каждого сотрудника.На кафедре вычислительных машин и комплексов Ангарского государственного технического университета уже более 15 лет ведется исследование и разработка цифровых двойников для обучения оперативного персонала, работающего на опасных и взрывоопасных производствах. За это время было создано более десятка коммерческих проектов, которые направлены на обучение операторов-технологов безопасной эксплуатации тепловых, теплоэнергетических и нефтехимических объектов. [1]В данный момент кафедра ведёт разработку компьютерного тренажерного комплекса (КТК) «ИЛИМ-ЭНЕРГЕТИКА-2» для обучения машинистов котлотурбинного цеха ТЭЦ ПЛ «Энергетика» филиала АО «Группа «Илим» в г. Коряжме.Данный КТК призван решать следующие задачи:– Формирование и поддержание профессиональных знаний и навыков сотрудников, необходимых для обеспечения высокого уровня безопасности при эксплуатации технологического оборудования.– Получение и отработка практических навыков по безопасному и эффективному управлению технологическим оборудованием в различных ситуациях, включая нормальные условия работы, нештатные и аварийные ситуации, которые задаются заранее подготовленными сценариями.– Отработка совместных действий персонала по управлению котлоагрегатом, чтобы обеспечить эффективную и безопасную работу системы. Тренажерные модели котлового оборудования, применяемые в КТК «ИЛИМ-ЭНЕРГЕТИКА-2», представляют собой математические модели, которые максимально точно отражают динамический процесс производства пара. Эти модели основаны на подробном описании физических процессов, происходящих в реальном объекте, и представляют собой системы нелинейных дифференциальных и алгебраических уравнений. Они включают уравнения состояния фазовых переходов, тепло- и массообменные процессы, тепловой и материальный баланс компонентов продуктов, а также гидродинамику и гидравлику. Параметры моделей определяются на основе технологических характеристик и паспортных данных реального оборудования.Модели охватывают все элементы и устройства, присутствующие в моделируемом котловом агрегате, и адаптированы к конкретным условиям установки, включая режимные параметры, обозначения и описания, системы контроля и автоматики, шкалы приборов и границы сигнализации.В моделях учитывается теплообмен с окружающей средой, который происходит при выключении и прекращении подачи продуктов, что приводит к остыванию аппаратов и трубопроводов. Динамические характеристики моделей аппаратов максимально точно отражают реакцию реального объекта на возмущения и управляющие воздействия.Физическое программное обеспечение станции инструктора включает две программные сборки: консольное приложение, которое является сервером КТК и графическое приложение с пользовательским интерфейсом, основанное на платформе .Net Windows Presentation Foundation.Консольное приложение развертывает и запускает сетевую службу (self-hosted), то есть приложение-сервер для обработки запросов клиентского программного обеспечения через вычислительную сеть.На рисунке 1 приведена диаграмма использования (Use case). В данной системе предусмотрено два типа пользователей: обучаемый оператор и инструктор. При начале работы пользователи проходят аутентификацию своих учетных записей и авторизуются в системе в качестве оператора или инструктора.  Рисунок 1 - Диаграмма использования КТК «ИЛИМ-ЭНЕРГЕТИКА-2»  Режим работы оператора осуществляется на двух мониторах: первый монитор воспроизводит интерфейс, аналогичный реальной системе контроля и управления доступом, а второй монитор используется для имитации функций управления полевыми устройствами и отображения эмуляторов сенсорных терминалов оператора ПВВ (паро-воздушный тракт), УГМ (топливный тракт: уголь, газ, мазут). После аутентификации и входа в режим треннинга оператора пользователям будет доступен интерфейс модуля выбора упражнения.Все упражнения разделены на группы:– Нормальный режим работы - в этот раздел включены упражнения, характерные для нормального режима работы котла, при котором технический процесс осуществляется в нормальном режиме работы, и все технологические переменные находятся в пределах оптимальных значений. – Пусковые операции – раздел включает в себя упражнения по пуску различных узлов установки из начального состояния. Упражнения этого раздела формируют у пользователей навыки безопасного пуска котлоагрегата и отдельных его узлов. – Остановочные операции - раздел содержит упражнения по нормальной и аварийной остановке котлоагрегата и отдельных его узлов.– Аварийные ситуации - упражнения по формированию и отработке навыков безопасного управления котлоагрегатом в нештатных и аварийных ситуациях.У операторов есть возможность самостоятельно тренироваться на тренажере и контролировать свои знания. Для этого в КТК встроена автоматизированная обучающая система (АОС), создающая отдельный программный поток, который управляет состоянием моделируемого процесса и действиями оператора над моделью через разделяемую область памяти сценария АОС, сравнивает эталонные значения с действиями оператора и формирует информационные сообщения оператору, включающие протоколы обучения, комментарии, ошибки и инструкции по действиям. [2]АОС является системой автоматически всплывающих подсказок и оповещений (рисунок 2).  Рисунок 2 – Экран интерфейса АОС  Так же стоит отметить, что при работе в группе операторов пользователи могут расширить режим индивидуального тренинга до группового, что позволит им совместно выполнять одно упражнение с разных рабочих мест.На рисунке 3 представлена схема рабочих процессов КТК "ИЛИМ-ЭНЕРГЕТИКА-2" в нотации IDEF0, которая демонстрирует реализацию способов взаимодействия с КТК.При использовании рабочего процесса А1 инструктор создает базу пользователей, наделяя их соответствующими правами инструкторов или операторов.При авторизации пользователя в качестве оператора (процесс А0), ему предоставляется возможность выбора самостоятельного тренинга путем выбора упражнения для самостоятельной работы (процессы А2 и А3) и активации симулятора (процесс А4) для индивидуального тренинга.Авторизованный инструктор может с помощью автоматизированного рабочего места (АРМ) инструктора (процесс А1) назначить ожидающим пользователям-операторам упражнение для контроля профессиональных навыков (процесс А7), а затем активировать симулятор для процесса А8.В случае подключения нескольких пользователей-операторов к КТК, с помощью процесса А10 возможно объединить их работу в рамках одного упражнения для тренировки (процесс А12).В процессе тренировки АОС оценивает действия оператора (процесс А5), сопоставляя их с эталонной моделью поведения в симулируемой ситуации ТП и обеспечивая требуемые значения технологических переменных. Результаты оценки действий в режиме тренировки предоставляются оператору в виде пояснительного сообщения, а в режиме экзамена замечания записываются в протокол тренировки.По окончании тренировки или экзамена КТК формирует отчет (процессы А6, А9), который выводится на печатающем устройстве в виде бумажной копии. Результаты тренировок накапливаются в сводной статистике, что позволяет руководству контролировать непрерывность процесса поддержания и развития профессиональных качеств персонала.  Рисунок 3 – Схема рабочих процессов компьютерного тренинга на КТК «ИЛИМ-ЭНЕРГЕТИКА-2»  Резюмируя вышесказанное, отметим, что учебный процесс КТК осуществляет:– Обеспечение безопасности и интерактивности при взаимодействии с цифровыми прототипами промышленного оборудования.– Погружение обучающихся в атмосферу реального рабочего места.– Формирование понимания у персонала о причинах различного поведения технологического процесса в зависимости от управляющих воздействий.– Возможность индивидуального и коллективного обучения.Архитектурно программно-аппаратный комплекс КТК построен на основе клиент-серверной архитектуры и состоит из сервера КТК и клиентского обеспечения в виде АРМ операторов, подключаемых к серверу КТК через локальную вычислительную сеть.Аппаратная структура КТК включает в себя следующие компоненты:– Рабочая станция инструктора;– Локальная вычислительная сеть;– Рабочая станция машиниста котлоагрегата.Рабочая станция инструктора представляет собой серверную часть архитектуры КТК, которая выполняет ряд важных функций. Сервер КТК является более мощной вычислительной машиной по сравнению с другими компонентами и обеспечивает следующие задачи:– Симуляция поведения технологического процесса с помощью компьютерного моделирования автоматизированной системы управления технологическими процессами и вспомогательных инженерных систем.– Симуляция функций системы контроля и управления, а также системы противоаварийной защиты с использованием компьютерного моделирования.– Выполнение сценариев для компьютерной модели технологического процесса, включая обучающие сценарии, которые изменяют поведение модели процесса, создают тренировочные ситуации и обеспечивают методическое сопровождение тренинга.– Управление КТК с помощью автоматизированных рабочих мест инструктора.Графическое приложение реализует АРМ инструктора, которое зависит от работы консольного приложения. Оно предназначено для управления тренировочным процессом и окружением КТК пользователем-инструктором. Компьютерный тренажерный комплекс представляет собой безопасную и математически точную модель реального оборудования, которая обеспечивает удобный способ формирования и отработки профессиональных навыков работы с установками в различных режимах, включая аварийные ситуации. Тренажер обладает удобством использования, при этом максимально приближен к реальному объекту и позволяет проходить обучение самостоятельно с помощью автоматизированной обучающей системы или под руководством инструктора. [3]Дальнейшее развитие и применение цифровых двойников в обучении персонала имеет потенциал для существенного повышения эффективности и качества образовательного процесса.