Методи «цифровізації» ливарно-металургійного виробництва: віртуальний інжиніринг, цифровий двійник, адитивні технології

Шрифт:
38

https://doi.org/

Met. litʹe Ukr., 2021, Tom 29, №3, P. 62-66

В.C. Дорошенко, д-р техн. наук, ст. наук. співр., пров. наук. співр., e-mail: doro55v@gmail.com, https://orcid.org/0000-0002-0070-5663

Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

 

Надійшла 11.05.2021 

УДК 621.742.52

Епоха інформаційних технологій диктує світу свої пріоритети, врахування яких є обов’язковою умовою побудови конкурентоспроможної національної економіки. Найважливішим пріоритетом у ХХІ ст. є перехід до «цифровізації» (digitalization). Масштабне поширення цифрових технологій здатне забезпечити економічне зростання, створити синергетичний ефект, що поширюється на економічну, соціальну, технологічну, інтелектуальну й інфраструктурну складові розвитку. Три методи цифровізації, що покликана докорінно змінити виробництво, на прикладах виготовлення литих металоконструкцій представлено в цій статті. Розглянуто поняття «віртуального інжинірингу» як сучасного трактування проєктування і пусконалагодження процесу, в тому числі лиття металу. Створення високотехнологічних виробів і виробництв являє собою взаємозалежний комплекс наукових, проєктно-конструкторських, технологічних і виробничих робіт. Віртуальний інжиніринг процесу лиття металу за газифікованими моделями виконується у Фізико-технологічному інституті металів та сплавів НАН України (ФТІМС НАНУ) у відділі під керівництвом О.Й. Шинського і, крім проєктування виробничого обладнання, включає проєктування модельного оснащення, очисного устаткування, а також засоби автоматизації технологічних процесів і екологічного моніторингу всього циклу виробництва, які проходять пусконалагодження в умовах створених виробництв. Метод цифрового двійника виробів визначається тим, які показники слід оптимізувати щодо характеристик самого виробу або технології його виробництва, при цьому конструктори застосовують симуляційні моделі у вигляді цифрових даних. Розглянуто основні способи адитивного виробництва моделей та піщаних форм для виготовлення металевих виливків, за яким пошарово нарощується методом 3D-друку виріб, а процес управляється програмою комп'ютера. Показано дані про об'єм росту ринку адитивних технологій і приклад принтера друкування розплавом з дроту.

Ключові слова: цифровізація, інжиніринг, адитивне виробництво, лиття металу, цифровий двійник, ливарні технології, виливок, 3D-друк

Література

1. Михайлова Л.В. Інжиніринг, як складова функціонування інтелектуальної власності. Вісник ПДАБА. 2018. № 6. С. 110–115.

2. Бекетова Ю.А., Ведерников М.В. Виртуальный инжиниринг литейных технологий в подготовке бакалавров профессионального обучения. Наука. Информатизация. Технологии. Образование. Екатеринбург, 26.02–02.03.2018. С. 311–317.

3. Шинский О.И., Марукович Е.И., Шалевская И.А. и др. Экономика, экология, организация производств литья по газифицируемым моделям. Литье и металлургия. 2017. № 4. С. 53–59.

4. Брук П. Цифровые двойники, основанные на симуляции мультифизических процессов. САПР и графика. 2019. № 7. С. 24–26.

5. Дорошенко В.С. 3D-технологии изготовления отливок как примеры аддитивного производства. Металл и литье Украины. 2014. № 12. С. 4–9.

6. Дорошенко В.С. Аддитивное производство – растущая отрасль мировой промышленности. Металл и литье Украины. 2016. № 5. С. 35–43.

7. Davide Sher. The global additive manufacturing market 2018 is worth $9.3 billion. December 14, 2018. URL: https:// www.3dprintingmedia.network/the-global-additive-manufacturing-market-201...

8. В Самаре создали технологию, девятикратно удешевляющую 3D-печать металлом. Цифровая Россия онлайн. 18.09.2020. URL: http://digitalrus.online/2020/09/18/tehnologia-pechati-metallom/