Данный проект реализуется в рамках современного подхода к формированию компетенций в области цифрового инжиниринга — от проектирования (CAD) и математического обоснования параметров объекта (CAE) до производства, эксплуатации и т.д. (CAM, PDM, PLM, …).
На этапе проектирования и обоснования характеристик удобно использовать виртуальную реальность (VR). На первом этапе, который реализуется в настоящее время, идет создание виртуального аналога ИРТ, но впоследствии планируется создать полноценный цифровой двойник – виртуальный объект, в котором есть заложенные математические модели протекающих процессов и активно используется информация с датчиков, размещенных на реальном объекте.
За разработку VR-моделей в проекте цифрового двойника ИРТ отвечает Лаборатория виртуальной и дополненной реальности ИЯФиТ.
К проекту также будут привлечены лаборатории инженерного компьютерного моделирования и моделирования физических процессов в ЯЭУ ИЯФиТ, которые имеют большой опыт разработки полномасштабных математических моделей различных ядерных реакторов, включая математические модели тренажеров реальных атомных станций.
Реактор, даже такой небольшой, как ИРТ МИФИ, которому, кстати, уже более пятидесяти лет, — сложный инженерный объект, состоящий из большого количества различного оборудования.
Виртуальный аналог реактора даст возможность делать то, чего нельзя сделать на настоящем реакторе — например, увеличивать его мощность и смотреть, как это повлияет на характеристики. В виртуальной реальности можно совершать с оборудованием реактора любые действия: заменять элементы оборудования, включать или выключать различные устройства. При этом можно видеть реакцию системы в режиме лабораторных работ, в режиме эмуляции реконструкции и модернизации.
Взаимодействие с виртуальным объектом, который всесторонне описан и тщательно воссоздан, позволяет повысить производительность инженерной, научной, образовательной деятельности за счет использования цифровых данных, в дополнение к данным реального объекта. Появляется возможность работать с объектом, находясь далеко за его пределами, а также моделировать различные ситуации, вплоть до краш-тестов, которые в реальности опасны, да и просто невозможны.
Студенты профильных специальностей смогут проходить «виртуальную практику» с выполнением цикла лабораторных работ, ведь действия в виртуальной реальности с высокой степенью реалистичности передают то, что происходит на объекте.
Данный проект может стать «пилотом» для создания подобных цифровых двойников для всех исследовательских ядерных реакторов и критических стендов России, на котором можно будет исследовать различные подходы к их созданию и апробировать эффективность различных цифровых технологий.
В перспективе в рамках проекта должен быть создан полноценный цифровой двойник реактора ИРТ МИФИ – со всей геометрией, математикой и физикой, то есть зданием, оборудованием, коммуникациями, электрикой, и всеми протекающими физическими процессами.
