Ассоциация «Технет»
Инфраструктурный центр «Технет»

18 Мая 2022 года
Данная новость была прочитана 932 раза

Ведущий инженер CompMechLab® Татьяна Сергеева рассказала о сквозном моделировании технологических процессов в рамках VIII Международного технологического форума «Инновации. Технологии. Производство»

16 мая 2022 года в рамках VIII Международного технологического форума «Инновации. Технологии. Производство» в Рыбинске состоялась секция «Повышение эффективности системы технологической подготовки производства». Эксперты обсудили сокращение сроков изготовления опытных образцов и постановку изделий на производство с обеспечением требуемого уровня качества.

Ведущий инженер отдела кросс-отраслевых технологий Инжинирингового центра (CompMechLab®) «Центр компьютерного инжиниринга» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) Татьяна Сергеева представила доклад на тему «Сквозное моделирование технологических процессов как элемент цифровых двойников (ЦД) в части производства».

Свое выступление Татьяна Владимировна начала с определения цифрового двойника. Так, ЦД представляет собой систему, состоящую из цифровой модели изделия и двусторонних информационных связей с изделием (при наличии изделия) и (или) его составными частями. ЦД разрабатывается и применяется на всех стадиях жизненного цикла изделия. Его создание может осуществляться как для разрабатываемых изделий, так и для находящихся в эксплуатации.

  • «ЦД позволяет значительно сократить объем натурных испытаний за счет проведения достаточного количества цифровых (виртуальных) испытаний. Это делает возможным сокращение себестоимости разработки и производства, ускорение вывода конкурентоспособной продукции нового поколения на рынок», – подчеркнула спикер.
 

В ходе выступления докладчик рассмотрела системные основания для разработки и применения ЦД на основных стадиях жизненного цикла высокотехнологичных изделий: цифровой двойник на стадии разработки (ЦД-Р), производства (ЦД-П) и эксплуатации (ЦД-Э).
Татьяна Сергеева обозначила основные понятия, связанные с технологией разработки. Среди них виртуальные испытания, виртуальный стенд, виртуальные испытательный полигон.

Напомним, что определения этих терминов впервые введены в национальном стандарте РФ ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ ИЗДЕЛИЙ. Общие положения», разработанном представителями Центра Национальной технологической инициативы «Новые производственные технологии» (Центр НТИ СПбПУ) и ФГУП «Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» (ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»).

Далее, спикер представила концепцию моделирования технологических операций.

  • «Мы предлагаем модульный подход. Каждая технологическая операция представляет собой блок, содержащий виртуальный испытательный стенд на базе цифровой платформы. Для него выбраны программное обеспечение (ПО) и методика моделирования, разработаны скрипты постобработки результатов виртуального испытания, чтобы инженер не проводил данную работу вручную. Для интерпретации поступающих в блок данных о состоянии заготовки до операции предусмотрен “адаптер”», – рассказала Татьяна Владимировна.

Также докладчик отметила, что использование подобного подхода позволяет набирать цепочку технологического процесса из блоков операций согласно его маршрутной карте и отслеживать не только влияние параметров одной операции на ее результаты, но и на конечное состояние детали на выходе с производства. 

  • «Выбор ПО для блока конкретной технологической операции не является окончательным. Если требуется сменить ПО, что сейчас достаточно актуально, необходимо сделать виртуальный испытательный стенд и написать адаптер только в рамках одной операции без потери общей работоспособности цепочки», – рассказала спикер.

Татьяна Сергеева представила схему моделирования технологического процесса на примере детали «Опора». Отдельно было подчеркнуто, что создание сквозной цепочки математического и компьютерного моделирования необходимо для получения окончательной геометрической модели детали с рассчитанной предысторией, полученными дефектами и НДС, оценки их влияния на характеристики изделия и последующей оптимизации изделия.

  • «Проведя моделирование технологического процесса, мы получаем не только состояние конкретной детали. Поместив деталь в общую сборку изделия, можно оценивать влияние различных параметров технологической операции, например, на коэффициенты запаса прочности. Таким образом, цифровой двойник изделия, созданный на этапе разработки и производства, дополняется, и его рассчитанные характеристики корректируются», сообщила Татьяна Владимировна.

В завершение выступления докладчик рассказала о цифровой платформе разработки и применения цифровых двойников и «умных» цифровых двойников CML-Bench™. Разработку платформы с 2014 года ведут сотрудники Инжинирингового центра (CompMechLab®) и Центра НТИ СПбПУ. Ее применение открывает перед пользователями широкие возможности автоматизации процесса работы с инженерными вычислениями. Платформа совершенствуется и масштабируется на регулярной основе, обеспечивая учет требований и структуры проектов, характерных для различных высокотехнологичных отраслей промышленности.

Напомним, что пленарное заседание «Развитие аутсорсинга высоких технологий в период логистических ограничений. Модель взаимодействия ВУЗ-предприятие в современных условиях» открыло VIII Международный технологический форум «Инновации. Технологии. Производство».

Проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Научного центра мирового уровня СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ Алексей Боровков рассказал на пленарном заседании об опыте и моделях взаимодействия Центра НТИ СПбПУ с высокотехнологичной промышленностью.

Представители СПбПУ и его структурных подразделений – Центра НТИ СПбПУ, Института передовых производственных технологий (ИППТ) и Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®), традиционно принимают активное участие в Международном технологическом форуме «Инновации. Технологии. Производство».

Так, в 2021 году представители Центра НТИ СПбПУ организовали и провели сессию «Зеркальные инжиниринговые центры. Обмен опытом, успешные кейсы». 

В 2019 году Центр НТИ СПбПУ выступил соорганизатором целого ряда секций Форума. В 2018 году на полях форума представители Центра НТИ СПбПУ приняли участие в обсуждении возможностей развития цифровой экономики знаний. 

В 2017 году ИППТ СПбПУ и Инжиниринговый центр (CompMechLab®) СПбПУ презентовали на форуме Фабрики Будущего, а 

в 2016 году – глобальные тренды в области передовых производственных технологий, а также цели и задачи РГ «Технет» НТИ.