¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

17 июн€ 2021

 лючевые тренды в области материалов и продвинутые методы повышени€ эффективности производства

—овременные инструменты дл€ решени€ задач материаловедени€ и способы повышени€ эффективности производства обсудили на международной конференции Startup Village 2021. ¬ течении двух дней основатели стартапов, крупные технологические корпорации, представители власти и эксперты говорили о ключевых технологические трендах, среди которых Ц инновации в области Ќ»ќ –, в том числе современные методы анализа, расшир€ющие возможности R&D-подразделений промышленных предпри€тий –оссии.

Startup Village 2021 Ц ежегодна€ международна€ стартап-конференци€ предпринимателей и инноваторов, состо€вша€с€ 24-25 ма€. ¬ этом году она прошла под девизом ЂPacking for Mars. јвтостопом по инноваци€мї и была посв€щена годовщине первого космического полета. ћеропри€тие организовано ‘ондом Ђ—колкової и состо€лось при поддержке √оскорпорации Ђ–оскосмосї и ¬ЁЅ.–‘. ¬ рамках конференции прошли дискуссии, сессии, мастер-классы, выступлени€ российских и международных экспертов.

ќсновные тенденции работы с материалами

¬ последнее дес€тилетие стала особенно заметна потребность в новых материалах дл€ исследовани€ космоса, развити€ электроники и атомной энергетики. ¬ св€зи с этим сегодн€ в российской промышленности особое внимание удел€етс€ материаловедению. ƒенис ’итрых, директор центра разработок и исследований Ђ јƒ‘≈ћ —и-јй-Ёсї, выдел€ет дев€ть основных трендов в области материаловедени€, вли€ющих на современное производство:

  • –азработка экологичных материалов;
  • ќблегчение веса конструкции, в первую очередь за счет использовани€ композиционных материалов;
  • ѕрименение материалов с эффектом пам€ти формы;
  • ѕродвинутые композиты, дл€ которых характерно использование высокоэффективных смол и армировани€ из высокопрочного волокна;
  • »нформатика материалов, позвол€юща€ прогнозировать материалы будущего;
  • »нженери€ поверхности, объедин€юща€ методы направленного изменени€ свойств поверхностных слоев материалов Ц например материалов, неподверженных обледенению;
  • √рафен, который в сочетании с атомами других материалов позвол€ет получить материал с новыми свойствами;
  • јддитивное производство;
  • »нтеллектуальное управление материалами.

—егодн€ существует р€д успешных стартапов, которые уже работают с этими технологи€ми. Ќапример, индийска€ компани€ Spectalite производит биоразлагаемые и перерабатываемые соединени€ на основе сельскохоз€йственных отходов и возобновл€емых ресурсов.

√олландский стартап ARCEON создает инновационные высокотемпературные композиты (HTRC) дл€ спутников, деталей ракетных двигателей, выдерживающих температуру до 1500 K. ј испанска€ компани€ Graphenano тестирует графен не только в аккумул€торах, но и дл€ создани€ корпуса и салона автомобил€.

–оль композиционных материалов в современном производстве

¬ своем докладе эксперт Ђ јƒ‘≈ћ —и-јй-Ёсї отдельно выделил работу с композиционными материалами. »х можно разделить на 3 большие группы по назначению: потребительские, промышленные и продвинутые. ѕродвинутые композиты используютс€ в основном в аэрокосмической отрасли, включа€ военную и коммерческую авиацию Ц дол€ использовани€ этих материалов в ней уже превышает 50%. —амолеты-невидимки и беспилотные летательные аппараты используют преимущества радиолокационной прозрачности композитов; кроме того, усовершенствованные композиты примен€ютс€ дл€ защиты от взрыва и баллистической защиты.

ћоделирование изделий из композитов

ћоделирование изделий из композитов требует получени€ точных глобальных свойств на основе данных о микроструктуре

¬прочем, использование композитов не ограничиваетс€ только авиастроением или военно-промышленным комплексом. —реди других отраслей применени€ Ц нефтегазова€ и нефтехимическа€ промышленность, где они примен€ютс€, например, при изготовлении сосудов высокого давлени€. “ак, ѕјќ Ђ“ранснефтьї недавно запустила проект, в рамках которого планирует изменить свои бизнес-процессы и перевести большой парк оборудовани€ различного типа на композиционные материалы.

“ехнологии моделировани€ композиционных материалов

—егодн€ существует множество инструментов, позвол€ющих значительно упростить процесс получени€ композиционных материалов Ц в том числе экосистема моделировани€ композитов Ansys, включающа€ выбор композиционного материала, анализ микроструктуры, получение общих глобальных характеристик, моделирование процессов укладки и пр. “акой подход позвол€ет не только ускорить создание материалов нового поколени€, но и решать важные задачи, сто€щие перед промышленными предпри€ти€ми, Ц обеспечить безболезненный переход с традиционных материалов на композиционные, снизить затраты на материалы и увеличить эффективность их использовани€.

ќдним из ключевых аспектов €вл€етс€ выбор подход€щего материала из сотен тыс€ч, существующих на рынке, и его сопровождение на всем жизненном цикле. Ёксперт продемонстрировал методологию, разработанную профессором Ёшби из  ембриджского университета и позвол€ющую полностью систематизировать этот процесс. —егодн€ она представлена в системе управлени€ информацией о материалах Ansys Granta. ≈е применение позвол€ет выбрать подход€щий материал, повысить эффективность издели€ и производства, а также снизить затраты на материалы. –€д других решений Ansys Ц Composite PrepPost, Mechanical и LS-DYNA Ц позвол€ют моделировать технологические процессы производства деталей из композитов, тем самым дополн€€ и упроща€ процесс работы.

ѕр€мое моделирование технологических процессов дл€ композитов в Ansys

ѕр€мое моделирование технологических процессов дл€ композитов в Ansys

ѕовышение эффективности производства с помощью цифровых двойников

ƒругим аспектом снижени€ издержек современного производства €вл€етс€ повышение эффективности обслуживани€ оборудовани€ и оптимизаци€ технологических процессов. јндрей  рылов, директор центра цифровых технологий Ђ јƒ‘≈ћ —и-јй-Ё—ї, подчеркнул р€д ключевых инициатив, которые этому способствуют. —реди них Ц мониторинг производственных параметров и технического состо€ни€ оборудовани€ в реальном времени, удаленна€ экспертна€ поддержка техников в AR, интерактивные цифровые производственные инструкции.  роме того, все большую роль играет наличие цифровых двойников производственного оборудовани€, позвол€юща€ повысить его эффективность и надежность. ƒл€ эксплуатационной и сервисной служб предпри€ти€ это дает:

  • —окращение операционных затрат, которые, например, в себестоимости нефти и газа составл€ют 25-30%;
  • ”меньшение времени простоев. —тоимость одного дн€ незапланированного просто€ электрической станции составл€ет 50 млн руб.;
  • —нижение издержек. ƒол€ затрат на обслуживание предпри€ти€ в операционных издержках горнодобывающих компаний составл€ет 30-50%.

¬недрение технологий цифрового двойника и AR позволит не только решить эти задачи, но и оптимизировать стратегию обслуживани€ оборудовани€, а также повысить надежность и безопасность. ÷ифровой двойник на основе системной модели позвол€ет определ€ть действительные характеристики оборудовани€ в реальном времени и автоматически определ€ть причины отклонений. Ёта информаци€ дает возможность планировать обслуживание оборудовани€ по фактическому состо€нию, формиру€ его прогноз по данным системной математической модели. —истемна€ модель верифицируетс€ по состо€нию оборудовани€ и работает в непрерывном режиме на основе данных от полевых датчиков и поэтому отражает текущий технологический процесс с требуемой точностью.

—реди других задач цифрового двойника эксперт Ђ јƒ‘≈ћ —и-јй-Ёсї выдел€ет:

  • –асширенное представление о технологическом процессе;
  • –езервирование и виртуализаци€ полевых датчиков;
  • ¬ыбор оптимального режима эксплуатации с учетом фактического состо€ни€ оборудовани€ установки;
  • ќценка результатов выполнени€ технического обслуживани€ и ремонта на основе сравнени€ эталонных и фактических характеристик оборудовани€;
  • јнализ Ђчто еслиЕї на основе откалиброванной математической модели, описывающей фактическое состо€ние как оборудовани€, так и установки в целом.

¬ результате промышленное производство, внедр€ющее технологии цифрового двойника и AR, может оперативно оценивать новые технические решени€ и их вли€ние на свои процессы, безопасно вы€вл€ть риски и Ђузкие местаї, ограничивающие производительность, оценивать состо€ние и загрузку оборудовани€, подбирать оптимальные режимы работы и технические параметры нового оборудовани€ дл€ модернизации производства.


ќ Ђ јƒ‘≈ћ —и-јй-Ёсї

јќ Ђ јƒ‘≈ћ —и-јй-Ёсї Ц крупнейший на российском рынке дистрибьютор систем инженерного анализа, а также центр компетенции и элитный партнер компании ANSYS, Inc.  омпани€ обеспечивает лицензирование, внедрение и техническое сопровождение всех линеек продуктов Ansys, а также сопутствующих программных продуктов сторонних разработчиков дл€ создани€ специализированных вертикальных решений. Ђ јƒ‘≈ћ —и-јй-Ёсї также оказывает клиентам комплексные услуги инженерного консалтинга, в том числе выполнение многодисциплинарных инженерных расчетов на заказ, разработку методик решаемых задач, развертывание и настройку высокопроизводительных вычислительных комплексов, проводит очное классное и дистанционное обучение, осуществл€ет интеграцию и адаптацию инженерного программного обеспечени€. ¬ эпоху цифровой трансформации компани€ помогает клиентам внедр€ть новые технологии »ндустрии 4.0 на промышленном уровне и предлагает комплексные услуги по созданию цифровых двойников. ѕодробнее Ц на сайте https://www.cadfem-cis.ru/.


„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: √овор€т, в истории CAD уже было четыре революции. Ќа горизонте є 5?
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

»нтеграци€ технологических схем из AutoCAD P&ID в BIM-проект — ≈вгени€ √усева, эксперт направлени€ Ђјрхитектура и строительствої, компани€ CSD (18 июн€ 2021)
isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2021 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.