/ Регулирование

Электронная модель для проверки на прочность

Почему появление промышленного стандарта в области цифровых двойников – это только начало

Понятие «цифровой двойник» сейчас очень популярно – многие компании еще на стадии проектирования объекта или изделия заявляют о его наличии. Разбираемся, что зафиксировано в новой норме Росстандарта и какие задачи она помогает решить.


ВПЕРВЫЕ В МИРЕ

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) 14 сентября утвердило национальный стандарт серии «Численное моделирование» – ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения», сообщил глава ведомства Антон Шалаев на форуме по цифровизации оборонно-промышленного комплекса России «ИТОПК-2021». Документ вступает в силу с 1 января 2022 года. По словам А.Шалаева,

впервые в мировой практике установлено определение цифрового двойника, виртуальных испытаний и полигонов, а также испытательных стендов

Принятый нормативно-технический документ определяет порядок разработки digital-копий, требования к структуре и порядку их сопровождения при эксплуатации изделия, порядок учета и хранения. Он разработан рабочей группой под руководством Центра НТИ «Новые производственные технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого и ФГУП «Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» в рамках технического комитета №700 (ТК 700).

В условиях нового промышленного уклада стандарты – это не просто настольная книга инженеров и технологов, отметил А.Шалаев. Они должны быть моделью, базой данных, программным кодом, интегрированным в цифровые производства.

Антон Шалаев, Росстандарт:

– Мы осуществляем переход к принципиально новой сущности, так называемым смарт-стандартам, которые могут передаваться информационной системой самостоятельно, без участия человека.

В июле нынешнего года в Росстандарте был создан проектно-технический комитет по смарт-стандартам. В него вошли предприятия «Росатома», «Роскосмоса», «КамАЗа» и других компаний.


НАЧАЛО СЕРИИ НОРМ

Участники форума «ИТОПК-2021» назвали хорошей новостью появление в России стандарта, касающегося цифровых двойников. Переход на электронный макет как подлинник конструкторской документации является важнейшим вопросом, заявил директор департамента цифрового развития ГК «Роскосмос» Константин Шадрин. Его поддержал директор по инновациям холдинга «Синара-Транспортные Машины» (СТМ) Леонид Кузнецов. «Без этого факта мы не сможем далеко продвинуться», – подчеркнул он в своем выступлении.

Первый стандарт – это установка терминов и определений: «Так открывается первая страница серии норм в сфере цифровых двойников, которые должны быть поддержаны методическими указаниями», – сказал Л.Кузнецов. По его словам,

цифровой двойник – это набор методов моделирования, которые погружают изделие в реальные условия эксплуатации

Сейчас можно испытать изделие и решить многие задачи гидродинамики, аэронадежности и расчета ресурсов именно с помощью комплекса моделей – цифрового двойника, отметил представитель СТМ. В идеале цифровая копия создается на этапе проектирования, настраивается на последующих испытаниях и живет с изделием всю его жизнь.

Леонид Кузнецов, СТМ:

– Развитие цифровых двойников – это вопрос стандартов и нормативной базы, повышения качества выпускаемого изделия и сокращения сроков проектирования. Все вместе это способствует выводу на рынок новых продуктов.

Сегодня в холдинге решают задачи по проектированию новой скоростной тележки для локомотивов, а также по разработке семейства новых газо-поршневых двигателей. Поэтому у СТМ есть определенный опыт в технологии цифровых двойников применительно к задачам транспортного машиностроения, рассказал эксперт. Очень важно, чтобы новый стандарт получил продвижение в промышленности, включая железнодорожное машиностроение, подчеркнул Л.Кузнецов.

Он напомнил, что отечественные предприятия сейчас работают на основе стандарта СРПП – системы разработки и постановки продукции, в котором отсутствует понятие электронной модели.


ЧЕТКО ПРОПИСАНО

Сейчас смысл термина «цифровой двойник» заметно отличается от первоначального, рассказал RSpectr технический директор инжиниринговой компании ТЕСИС Андрей Аксенов. По его словам, в последнее время это понятие стали активно использовать в маркетинговых целях.

Андрей Аксенов, ТЕСИС:

– Многие говорят, что у них имеется цифровой двойник. Но на самом деле это просто виртуальная модель. Причем часто даже часть модели.

Идею digital-двойника первыми начали разрабатывать в космическом агентстве NASA. Подразумевалось, что цифровой двойник – это электронная модель физического объекта, конкретного изделия с заводским номером, подчеркивает А.Аксенов. При этом digital-копия знает обо всем, что происходит с объектом. «К примеру, у официальных автодилеров есть вся история какой-то конкретной машины: сколько владельцев было, где и когда были изменены характеристики этого транспортного средства», – говорит эксперт.

В настоящее время существует стандарт цифрового двойника производства ISO, который переведен и даже принят в России. Кроме того, есть подобные отраслевые нормы у корпораций-гигантов, например, Boeing. А.Аксенов, подчеркивает, что новый стандарт узаконил оригинальное понятие, в котором четко прописано: цифровой двойник – это виртуальная цифровая модель физического объекта и между ними есть связь.

Изображение: RSpectr.com, Freepik.com

ЕЩЕ ПО ТЕМЕ:

Виртуальные тренировки для реальной работы
Как VR-симуляторы помогают предприятиям оптимизировать затратные по времени и деньгам процессы