Цифровое производство. Как машины делают машины.

  Мы с удовольствием смотрим на стремительные обводы самолетов, восхищаемся мощью двигателей, можем долго обсуждать автомобили.
Но редко задаемся вопросом  - "Как это сделано" ?  Что является одним из стержней современного  производства?
Итак, давайте посмотрим на машины, которые делают другие машины. Посмотрим на современные станки, и на цифровое производство.



Приглашаю Вас пробежаться по ежегодной выставке предприятий станкостроения "Металлообработка 2013".
Выставка проходила в Экспоцентре. Ее площадь выросла на 12%, по сравнению с прошлым годом, и составила 38 000м2.
Количество участников тоже увеличилось на 24% - 1200 предприятий, из которых 60 % российские.
Практически все станки были в рабочем состоянии - сверлили, резали, фрезеровали, и это очень оживляло экспозицию.
Открывал выставку Заместитель Министра промышленности и торговли Глеб Никитин. Также были представлены Совет Федерации, Государственная дума.

Вас наверное заинтересовало, почему фотографии черно-белые. Наверное под общее настроение отрасли.
Не смотря на зажигательные речи и постоянно растущий спрос на промышленное оборудование более 80% станочного парка в нашей стране старше 20 лет, 60% импортного оборудования не имеет отечественных аналогов. И все это происходит на фоне 20% падения производства в российском станкостроении за один только 2012 год!

По факту объемы производства оборудования в России сильно отстают от Японии, Германии и Китая и многих других стран. А ведь отрасль стратегическая! Случись что нехорошее в мире, где взять нам станки и оснастку для производства тех же самолетов, танков... стиральных машин? Причина отставания банальна как мир - низкий уровень государственной поддержки, ведь отрасль сама по себе низкорентабельная, но жизненно необходимая для любого промышленного государства.
Вот и телеоператор задумался...

Хватит о грустном! Вперед, за милой девушкой в виртуал и в реал станкостроения - там много интересного !


Я "приземлился" на совместном стенде компаний  "IGA Technologies", и "Альянс", среди чешских и словацких станков и многонационального коллектива машиностроителей.
Некоторые из этих станков производятся в России на НПО "Техномаш" (Роскосмос), правда по лицензии.
Одним из наиболее ярких впечатлений была виртуальная система цифрового моделирования производства представленная специалистами IGA.
И в виртуал "с головой" погружает, и разработка российская.
Ну к ней я еще вернусь.

Впечатляли и некоторые мега станки. Например как этот:
Фрезерный станок с ЧПУ "Fermat". В связи с большими размерами станка для работы оператора имеется специальная кабина-лифт, которая поднимается на высоту второго этажа. Станок, как вы понимаете, предназначен для обработки особо крупных деталей.

Вот как раз кусочек панорамы павильона из кабины оператора того самого станка "Fermat"

Револьверный механизм подачи инструмента. Станок не маленький, и инструмент к нему "не детский".

А это как раз цифровое моделирование работы этого мега станка. С помощью виртуальной реальности можно попасть "внутрь" обрабатываемой детали.

Виртуальная цифровая симуляция реальных производственных процессов вызывала неподдельный интерес у промышленников. Видя расположенные на стенде станки можно было тут-же посмотреть как они работают в инфраструктуре предприятия.

Какая выставка может обойтись без красивых девушек...

...и без волынщиков))) Мне конечно нравится шотландская музыка, но на третий день, изучив весь репертуар оркестра, я тихо приуныл)))

Как на современном станке с ЧПУ изготовить сувенир?
Все просто - вставляем пруток...

Вводим программу

Набираем свое имя.

И классная, эксклюзивная рюмка в вас в руках!

А можно попробовать сделать сувенир и на таком-же, но виртуальном станке.

Вот только реальная флэшка с программой в виртуальный USB порт не вставляется)))

Виртуальная симуляция - зачем это нужно?
"Семь раз отмерь - один отрежь". Цифровое моделирование позволяет соединить в виртуальном пространстве - станок, инструмент, будущую деталь и провести симуляцию процесса изготовления. Например рабочего колеса турбокомпрессора. Такая симуляция покажет - подходит ли инструмент и оснастка для производства данной детали, правильно ли проходит обработка детали, и самое главное - позволит быстро отладить программу ЧПУ в виртуальном пространстве, а не на реальном станке. А это существенная экономия средств и времени.

На "загнивающем" Западе и процветающем Востоке это поняли давно, и производству реальному часто соответствует производство виртуальное. Поэтому у них с конвейера и сходят каждый год новые модели автомобилей и поднимаются в небо новые Айрбасы.
Вот и Петр Первый, решил напомнить нам - как "рубить окно" в мир высоких технологий.

И сразу начал делать презентацию)))

Что еще интересного можно изготовить на современном оборудовании?
15-20 секунд, и ...

...у вас в руках металлический веер. От жары вряд ли поможет, но как сувенир вполне подойдет.

Или чуть больше времени, семь деталей и сверкающая бабочка стоит на вашем столе

"Зубы дракона"

Здесь без труда человеческого никак не обойтись. Несколько минут работы и ...

...всем знакомое изделие готово.

КИМ. Контрольно измерительная машина.



Икебана из Швейцарии.

И сладкое фондю из той-же страны банков и шоколада.

А это реклама сварочных аппаратов. Персонажи из фильма "Крик" и им подобные хорошо привлекают внимание - не хватает только лужицы красной краски.



Снова возвращаемся к цифровому моделированию. Только в этот раз не отдельного станка, а всего производства.
Строится новый цех, или модернизируется старый - как сложить все "кирпичики" проекта воедино, увидеть целостную картину будущего производства?
Можно по старинке.

А можно создать обобщенную цифровую модель будущего производства. Запустить все производственные процессы в реальном режиме времени. Увидеть все слабые места проекта. Увидеть и проанализировать их до того, как будет заложен первый реальный кирпич, или закуплен первый, и совсем не дешевый станок. На выставке  был "оцифрован" целый цех со станками, рабочими. И все это работало и "крутилось" в реальном режиме времени. Посетители могли не только детально ознакомиться с полным производственным процессом в действии, но и увидеть все нюансы производства отдельной детали. Причем я был свидетелем, как за час с небольшим, в виртуальную производственную цепочку, по просьбе компании с соседнего стенда, ребята из IGA интегрировали швейцарский станок.

У некоторых это вызывало удивление и множество вопросов. Но в подобных технологиях уже нет ничего особенно удивительного - они давно и успешно применяются в промышленно развитых странах.


Еще один пример "баловства" на выставке - считанные секунды, и лазерный станок вырезает такое вот красивое деревце.
До и после обработки.

Система виртуальной реальности, даже в мобильном варианте дает настолько высокую реалистичность изображения, что хочется не только посмотреть, но и реально потрогать.

Ребята! Хватит с девушкой заигрывать!

Высокая реалистичность отображения достигается за счет системы треккинга, которая отслеживает положение головы, рук, и соответствующим образом изменяет картинку на экране. Человек может не просто пассивно наблюдает стерео изображение, а интерактивен с ним - он может  как-бы "заглянуть за  экран". Причем что интересно - система напрямую использует конструкторскую 3D документацию.
В мобильном варианте используется упрощенная система управления с помощью специального пульта.
В стационарном варианте управление осуществляется более естественно - с помощью рук и жестов, добавляются  "летающие" в виртуальном пространстве меню и инструменты управления.
Смотрели фильм "Железный человек"? Ну вот как то так)))

Вот как реагировали посетители выставки погружаясь в интерактивное виртуальное пространство.

Приседали, чтобы заглянуть снизу.

Видели то, что не видно нам.

Причем каждый видел "мир" по своему.

Подобные технологии виртуальной реальности существуют достаточно давно. У крупных компаний, таких как например французская Dassault Systemes, созданы целые комнаты виртуальной реальности. Но в России эти технологии пока не получили существенного развития и практического применения.
Кстати, по предварительной информации, на авиасалоне МАКС (27 августа-1 сентября, Жуковский) на стенде Туполев будет представлена действующая "комната виртуального прототипирования", в которой, сидя в реальных авиакреслах можно будет увидеть новейшую Туполевскую гражданскую разработку. Рядом будет процедурный тренажер среднемагистрального МС-21 - тоже интересно глянуть, что там наваяли )))


Надеюсь вам было интересно.
ДД.