Библиотека Машиностроителя
Воскресенье, 16.05.2021, 03:03

Приветствую Вас Гость | RSS
Главная | Каталог статей | Регистрация | Вход
Меню сайта

Каталог статей
Автомобили, мототехника [313]
Безопасность, экология [26]
Библиотека машиностроителя [580]
Воспитание [2]
Детские товары [9]
Здоровье [18]
Иностранные языки [20]
Интернет [36]
Искусство [11]
История [12]
Компьютеры [20]
Красота [3]
Культура [9]
Литература [112]
Материалы [84]
Машиностроение [38]
Мебель, интерьер [63]
Медицина [7]
Металлообработка [64]
Наука [38]
Недвижимость [16]
Новости [19]
Оборудование [121]
Образование [60]
Общество [9]
Одежда [7]
Отдых [8]
Питание [11]
По хозяйству [14]
Подарки [6]
Полезное [16]
Предприятия [275]
Приборы [14]
Продукция [82]
Производство [67]
Промышленность [135]
Психология [5]
Путеводитель [8]
Путешествия [38]
Работа [13]
Реклама [8]
Ремонт [125]
Садоводство, загородное строительство [96]
Связь [13]
Спорт [1]
Справочники [1]
Строительство [153]
Техника [92]
Технологии [53]
Товары [2]
Транспорт [94]
Услуги [81]
Учеба [4]
Финансы [4]
Цифровизация [19]
Школа [6]
Экономика, бизнес [50]
Электрика, электроника [45]
Энергетика [30]
Разное [1]

Главная » Статьи » Цифровизация

ГК "ПЛМ Урал": зачем нужны цифровые двойники?

Источник информации: Пресс-служба ГК "ПЛМ Урал"

Одним из главных мировых трендов цифровизации промышленности является создание цифровых двойников, которые позволяют увидеть продукт, услугу или работу производства еще на этапе планирования. О появлении виртуальных прототипов и эффективности их применения на практике в компании ГК "ПЛМ Урал" рассказывает директор группы компаний Владимир Власов.

"Цифровой двойник появился как результат развития компьютерных систем инженерных расчетов. Эти результаты использовались конструкторами для проверки своих решений. В начале речь шла о расчетах критичных узлов, но постепенно мы смогли расширить их практически на все процессы, протекающие внутри изделия, включая внутреннее взаимодействие.

Таким образом, объединив все получаемые нами данные в одной среде и соединив их с геометрическими моделями деталей и узлов, мы получили виртуальный образ изделия и возможность моделировать его поведение в разных условиях эксплуатации, проверять на прочность все узлы, отрабатывать режимы работы изделия на критических режимах и так далее.

То, что раньше делалось с реальным прототипом, к примеру, автомобиль разбивался о бетонный блок, теперь можно отследить на мониторе компьютера, не тратя время и деньги на изготовление физического прототипа. А это значит, что, имея цифровую модель, мы можем провести полный комплекс испытаний изделия, не покидая пределы конструкторского бюро. Уже по результатам этих испытаний можно внести корректировки в процессы, исправить ошибки и отладить режимы эксплуатации. Это и называется цифровой прототип, который служит конструкторам.

Далее начинается процесс изготовления реального изделия, которое отправляется к пользователю (заказчику), например, в виде установки турбины гидроэлектростанции. В этот момент встает очередной вопрос: можем ли мы использовать наш цифровой прототип во время эксплуатации изделия, ведь он может показать то, что происходит в месте, не всегда нам доступном? Например, какой-то датчик демонстрирует незапланированное повышение температуры или вибрацию на объекте, а прототип моделирует эту ситуацию и подсказывает нам, что происходит. На деле оказывается, что использование цифрового двойника в процессе эксплуатации сопровождается рядом сложностей.

Первая проблема заключается в том, что такой цифровой двойник требует больших вычислительных ресурсов. На начальном этапе мы использовали сложные программы конечно-элементного анализа, требующие часов, дней и даже недель, отведенных на расчеты. Пока мы конструировали изделие, у нас не было ограничений по времени, но в период эксплуатации мы не обладаем столькими временными запасами на получение конечных результатов. Чтобы удовлетворить требованиям быстрого отклика нам предстоит преобразовывать сложные модели прототипа в более простые быстродействующие модели.

Еще одна сложность — изменение состояния изделия в процессе его эксплуатации. Если прототип подразумевает идеальное состояние выпущенного продукта, то в реальности происходит износ деталей изделия и их замена, поэтому для каждого экземпляра готовятся индивидуальные математические модели под фактические параметры. Например, в случае износа подшипников нужно закладывать вероятность роста зазора в соединении.

Наконец, третьей особенностью создания и использования цифрового двойника в процессе эксплуатации является интерфейс пользователя. Если инженерные расчеты для конструктора проводят квалифицированные инженеры-расчетчики, владеющие технологиями построения моделей, то оператор, той же турбины, не обладает такой квалификацией. Это значит, что для него необходимо разработать достаточно простой и понятный интерфейс, который позволит оператору контролировать процесс моделирования.

Таким образом, упростив виртуальные модели, настроив их под фактические параметры, создав интерфейс пользователя и объединив этот программный комплекс через датчики с конкретным физическим объектом, мы получаем готового и эффективного цифрового двойника.

Что он изменит и какую пользу принесет? Прежде всего — более полный контроль всех процессов, происходящих в ходе эксплуатации изделия. Например, цифровой двойник сможет отслеживать ситуацию даже в тех местах, где невозможно установить датчики. И это важно, главным образом, для сложных промышленных объектов, чтобы исключить катастрофические последствия, связанные с риском возникновения аварий.

Еще одна практическая ценность цифровых двойников заключается в переходе от планового обслуживания, когда замена узлов ведется по фиксированному графику, к обслуживанию по результатам полученных данных о фактическом состоянии изделия. Это, в свою очередь, позволит сэкономить время и ресурсы.

Цифровой двойник, в конечном счете, позволяет предприятиям проигрывать разные ситуации, моделировать критические режимы эксплуатации и предсказывать поведение изделия в нестандартных условиях. А это значит, работать на опережение и предупреждать риски", — говорит директор ГК "ПЛМ Урал" Владимир Власов.

 

Категория: Цифровизация | Добавил: lib_bkm (16.04.2021)
Просмотров: 45 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Форма входа

Поиск по сайту

Блог инженера-механика

Статьи

Статистика

Яндекс.Метрика


Онлайн всего: 4
Гостей: 4
Пользователей: 0

"Библиотека Машиностроителя" © 2021
536870912