Формула цифрового двойника от консорциума «РазвИТие»

В октябре состоялся форум «РазвИТие. Российские технологии для инженеров». В этом году в онлайн-формате — с трансляцией из студий в Москве, Санкт-Петербурге и Екатеринбурге. Консорциум ИТ-разработчиков в составе компаний АСКОН, НТЦ «АПМ», ТЕСИС, ЭРЕМЕКС и ADEM представил новые версии своих продуктов, составляющих интегрированный программный комплекс управления жизненным циклом изделия, и обсудил с представителями машиностроительных предприятий готовность отечественного инженерного ПО к цифровым двойникам.


Александр Голиков, студия в Москве

Форум открыл Председатель Совета директоров АСКОН, лидер консорциума «РазвИТие» Александр Голиков. Он представил итоги работы консорциума за год:

«В период пандемии мы не просто помогли предприятиям поддержать нормальную работу, но и успешно выполнили свои планы по выпуску новых решений и версий. Впервые все компании из состава консорциума одновременно выпустили новые версии продуктов, которые составили программный комплекс “РазвИТие 2020”. Сегодня мы предлагаем нашим заказчикам MCAD/CAE/CFD/CAM-решение в одном окне и на общей 3D-модели. Мы планомерно движемся к нашей стратегической цели — созданию отечественного интегрированного «тяжелого» PLM-комплекса. Так, через два версионных цикла консорциум будет располагать цифровой платформой для проектирования машиностроительного изделия любой сложности».

Цифровой двойник, как его понимает консорциум

Одной из центральных тем мероприятия стала технология цифрового двойника на базе отечественных ИТ-решений. Она обсуждалась в рамках телемоста: в студиях в Москве, Санкт-Петербурге и Екатеринбурге собрались представители ведущих предприятий ОПК и гражданского машиностроения, к ним присоединились участники онлайн-трансляции. За час дискуссий удалось обсудить ряд важных для отрасли вопросов: что стоит за термином «цифровой двойник», практические цели использования технологии, готовы ли отечественная промышленность и информационные технологии к их применению на практике, пожелания к отечественным разработчикам инженерного ПО, стандартизация технологии.

Генеральный директор ТЕСИС Сергей Курсаков напомнил классическое определение цифрового двойника, предложенного профессором Мичиганского университета Майклом Грейвсом в 2002 году: «Цифровой двойник — это приемлемое для практического использования цифровое представление реального объекта с двухсторонними потоками данных, которые связывают эти объекты, с необходимым уровнем синхронизации». Директор дивизиона PLM АСКОН Иван Трохалин рассказал об эволюции термина и представил классификацию цифровых двойников:

Иван Трохалин, студия в Санкт-Петербурге

Своим мнением о технологии делились и онлайн-участники форума, и гости студий. Так, директор производства НПЦ «СпецЭлектронСистемы» Владимир Косевской отметил актуальность сбора цифровых данных с процессов, цифрового мониторинга: «Но здесь возникает вопрос обработки информации — как не утонуть в массиве данных. Думаю, что ответ лежит в системе управления процессом: если мы изначально понимаем, что за данные и для чего они нам нужны, то сможем их ограничить. То есть одна из основных задач в контексте цифровых двойников, которую необходимо решить производству: определить объем данных, который действительно влияет на процессы».

Модератором дискуссии выступил генеральный директор АСКОН Максим Богданов. Он разъяснил позицию консорциума по цифровым двойникам:

«Текущий уровень зрелости наших решений — цифровой двойник прототипа процесса производства, цифровой двойник прототипа изделия. Мы наращиваем функциональность продуктов, развиваем компетенции и в будущем представим технологии, которые обеспечат цифровой двойник действующего процесса производства и цифровой двойник физического изделия».

Максим Богданов, студия в Москве

За счет каких продуктов и решений консорциум поддерживает жизненный цикл изделия и технологию цифрового двойника в частности? Команда консорциума презентовала цифровую платформу «РазвИТие 2020» на примере цикла разработки самолета-амфибии «Борей». Показ всех стадий жизненного цикла изделия был распределенным, как это часто бывает с географически разнесенными площадками производственных предприятий: подготовку производства демонстрировали из студии в Москве, производство — из Екатеринбурга, эксплуатацию — из Петербурга.

PLM-комплекс «РазвИТие 2020»

Концептуальное проектирование (исследование)

Разработка нового продукта начинается с анализа рынка и определения потребностей заказчика, которые потом будут переоформлены в конкретные технические требования. И если с анализом рынка предприятие работает в CRM и ERP-системах, то формирование и управление требованиями проводится уже в инженерном контуре PDM-системы (ЛОЦМАН:PLM).

На основании сформулированных технических требований и ограничений разрабатывается аэродинамическая схема и выбирается компоновка будущего изделия. В САПР КОМПАС-3D готовится его мастер-модель (теоретические обводы фюзеляжа, крыла, обтекателей двигателя и т.д.) Вместе с этим на этапе концептуального проектирования осуществляются аэродинамические расчеты в системе FlowVision, так как эти расчеты могут повлиять на облик изделия еще до проработки отдельных узлов и систем изделия.

Подготовка теоретической поверхности самолета в КОМПАС-3D

Параллельно с этим в системе Pradis от нового партнера консорциума компании «Ладуга» создается функциональная модель самолета, описывающая его поведение в различных режимах: горизонтальный полет, планирование, взлетно-посадочные режимы и пр. Такая модель позволяет на основе целевых значений характеристик самолета (скорость, дальность, потолок, масса) получить требования к характеристикам подсистем и компонентов самолета. Идея строится на моделировании функционирования будущего изделия или его отдельных подсистем как целого, без учета точной геометрии.

Аэродинамическая схема, функциональная модель готовы — на их основе в ЛОЦМАН:PLM формируется укрупненный состав изделия, который утверждается главным конструктором. Согласованная схема передается в проработку конструкторским службам предприятия.

Формирование плана-графика работ и выдача заданий

В ЛОЦМАН:PLM выдаются задания на проектирование, назначаются ответственные и исполнители.

Отображение работ в ЛОЦМАН:PLM в виде диаграммы Ганта

На этапе эскизного проектирования в КОМПАС-3D формируется компоновочная трехмерная модель изделия. Задаются габариты изделия, его компонентов, места их соединений и их взаимная увязка.

На основе компоновки изделия в автоматизированном режиме формируется укрупненная электронная структура изделия в ЛОЦМАН:PLM. Она включает крупные узлы, которые являются самостоятельными единицами планирования и контроля разработки изделия.

Проектирование электронной части изделия

Генеральный директор компании ЭРЕМЕКС Сергей Сорокин представил два продукта для разработки электронной части нового изделия. САПР электроники Delta Design — универсальный инструмент разработки электронных устройств, объединяющий различные средства автоматизированного проектирования. И TopoR, систему для топологической трассировки печатных плат. Разработанные платы передаются в систему КОМПАС-3D, в которой разрабатываются основные узлы будущего изделия и его финальная сборка.

Виртуальные испытания

Заместитель генерального директора НТЦ «АПМ» Сергей Розинский рассказал о двухуровневой системе решений для расчета прочности конструкций и проведения топологической оптимизации. Первый уровень — это применение приложения APM FEM для экспресс-расчетов в системе КОМПАС-3D. Функциональность приложения позволяет выполнить статический анализ конструкции, оценить ее устойчивость, проанализировать собственную динамику, решать задачи термоупругости и даже проводить топологическую оптимизацию.

Второй уровень — моделирование поведения конструкций в отдельной расчетной системе APM WinMachine. Применение этого продукта по сравнению с APM FEM позволит проводить расчеты в нелинейных постановках, расчеты при меняющихся во времени внешних воздействиях, как силовых, так и температурных, а также связанные расчеты, например расчет FSI (связка APM WinMachine и FlowVision от компании ТЕСИС).


В этом году цифровая платформа консорциума расширилась функциональностью приложения Оптимизация IOSO-К от компании «СИГМА Технология». Оно позволит, задавая необходимые диапазоны значений расчетных и геометрических параметров модели, получить на выходе определенное множество вариантов с оптимальным характеристиками, из которых конструктор сможет выбрать подходящий ему вариант.

Еще одна часть виртуальных испытаний — гидрогазодинамические расчеты. Генеральный директор компании ТЕСИС Сергей Курсаков представил программный модуль KompasFlow, младший по отношению к «тяжелому» решению FlowVision. Он позволяет рассчитать аэрогидродинамику непосредственно в окне КОМПАС-3D. Участникам форума продемонстрировали моделирование обтекания крыла самолета, расчет аэродинамической силы, действующей на объект, и визуализацию картины течения.

Оформление и согласование документации

КОМПАС-3D автоматически формирует чертежи на основе трехмерный моделей.

Разработанный комплект конструкторской документации отправляется на согласование средствами ЛОЦМАН:PLM. Для этого разработчик подписывает комплект документов своей электронной подписью и запускает процесс согласования. Согласующие получают задания на согласование в системе и могут сразу же перейти к прикрепленным к заданию документам для ознакомления с их содержимым, при необходимости фиксируют замечания, а в случае согласия с содержимым подписывают документы своими электронными подписями. В итоге специалисты получают утвержденную документацию.

Технологическая подготовка

В ЛОЦМАН:PLM формируются технологические маршруты, выбор цехов и участков производится в Справочнике технолога системы ПОЛИНОМ:MDM. После этого назначается заготовка для детали с использованием материала согласно разработанной ранее конструкторской документации. Нормы расхода материала для заготовки автоматически рассчитываются в специальном приложении по имеющимся в системе методикам. Для предварительного определения себестоимости изделия выполняется расчет трудозатрат на основе планового техпроцесса с указанием видов работ и норм времени. На основе этих данных планово-экономические службы могут укрупненно планировать этапы производства.

В САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ переданы данные о детали: наименование, обозначение, 3D-модель. Формируется процесс ее изготовления. Далее 3D-модель направляется технологу-разработчику управляющих программ. Генеральный директор компании ADEM Виктор Силин представил систему для подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ ADEM CAM.

Производство

«После завершения разработки и утверждения документов об изделии и технологии его изготовления они передаются в систему производственного планирования управления. В PLM-комплексе консорциума роль такой системы выполняет ГОЛЬФСТРИМ», — рассказал руководитель отдела маркетинга АСКОН Дмитрий Гинда.

Система позволяет оценить возможность выполнения заказа с учетом текущей загрузки рабочих центров. На основании информации о текущих складских запасах, производственной программы и нормативных потребностях автоматически рассчитать потребность в материалах и комплектующих. ГОЛЬФСТРИМ отслеживает ход изготовления как в процентном соотношении, так и в разрезе отдельных технологических операций. Руководитель получает сводные данные для анализа хода производства и принятия управленческих решений. Одной из новинок версии 2020 года стало упрощение получения данных о ходе изготовления заказа. Теперь этот процесс осуществляется с помощью одного документа — сопроводительного листа.

Эксплуатация

Иван Трохалин: «Для поддержки стадии эксплуатации консорциум проработал два направления. Первое — разработка интерактивных электронных технических руководств (ИЭТР) с использованием интегрированной с ЛОЦМАН:PLM системы Seamatica от компании «Си Проект», партнера консорциума «РазвИТие». Второе направление — регистрация событий, отказов или дефектов, выявляемых в ходе эксплуатации. Информация фиксируется в системе 8D. Управление качеством и может быть использована для корректировки существующей/будущей конструкции».

Записи всех докладов форума доступны для просмотра. Чтобы посмотреть видео, заходите на платформу мероприятия и авторизуйтесь с помощью номера телефона или email.

Рекомендуем использовать последнюю версию браузера Google Chrome и отключить плагины, блокирующие рекламу.

Источник:  https://ascon.ru/news_and_events/news/3176/

Читайте также:

Комментарии (2)

Нравится0
groomi
Какой зоопарк. Надеюсь это когда-нибудь заработает совместно. Жаль только жить в эту пору прекрасную...
Нравится0
turta@narod.ru
Я уже высказывался на эту тему здесь. несколько лет назад я тоже видел, что развитие пойдет по этому направлению и на спор могу найти на своем форуме публикацию на эту тему. Ни про какого ученого из Америки я не знал. Цифровой двойник важная вещь, для работы Промышленного ИИ. Или кибер-технолога, который сейчас разрабатывается, а для токарки можно сказать, что почти готов. Во всяком случае для ввода параметров с КТЭ. На сколько я понял, любое десктопное приложение можно сделать облачным, во всяком случае для подготовки УП, т.е. сделать из САПР, как товар, САПР, как услуга и это сильно сокращает сроки появления кибер-технолога на все основные виды обработки. Та САПР, которая первой получит кибер-технолога в своей среде не оставит никаких шансов для существования других.
Авторизуйтесь или Зарегистрируйтесь, чтобы оставить комментарий.