6 октября 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:
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.
«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».