Новости

Аддитивные технологии и генеративный дизайн: на пороге новой промышленной революции

28 мая 2019

Второй день международной выставки "Металлообработка-2019" начался с интересной конференции "Цифровое производство: ПО и оборудование для фабрики будущего". Речь шла преимущественно о аддитивных технологиях. С аддитивными технологиями принято ассоциировать в первую очередь 3D-печать. На самом деле понятие гораздо шире. Оно подразумевает полный комплекс практик, необходимых для разработки, тестирования, внедрения в производство и наладку выпуска изделий, выпущенных при помощи 3D-технологий.
Представитель компании "Поинт" Антон Скрипкин провёл с аудиторией небольшой интерактив, предложив ответить на вопросы теста по развитию направления аддитивных технологий. Некоторые факты действительно удивляют. Так, на данный момент 76% отечественных и зарубежных компаний принявших участие в исследовании не имеют опыта применения таких технологий. Что их сдерживает? В первую очередь это высокая стоимость внедрения нового оборудования. Экономический фактор по прежнему остаётся главным тормозом прогресса. Однако, рынок стремительно растёт. По прогнозам международных аналитиков к 2022 году объём средств в сфере 3D-печати и аддитивных технологий составит 23 миллиардов долларов. В среднем, годовой прирост составляет 20%. Совершенствуется не только непосредственная технология печати, но и программное обеспечение, необходимое для проектировки и управления. Ведь прежде чем запустить деталь в серийное производство необходимо просчитать, насколько это производство будет ресурсоёмким. Незначительная погрешность на старте откликнется серьёзными издержками в будущем. Чтобы избежать негативных последствий не совершенного "ручного" моделирования, в современной промышленности всё чаще применяется цифровое, с применением машинных алгоритмов.

- В 2018 году программный продукт Autodesk Netfabb был признан экспертами лучшим решением для аддитивных технологий, - рассказывает генеральный директор российского офиса Autodesk Анастасия Морозова. - С его помощью можно решать все технические задачи, возникающие на этапах подготовки производства, начиная анализом и оптимизацией моделей, заканчивая моделированием процесса печати. Теперь вам не нужно иметь опытный образец детали, чтобы потом её оптимизировать. Достаточно задать требуемые критерии - вес, цену, материал, сопротивляемость нагрузкам. Программа рассчитает и предложит множество вариантов детали, из которых остаётся выбрать подходящий именно вам, исходя из ваших приоритетов. Особенность программного продукта в том, что он не ограничивается 3D-печатью. Если потребуется, возможно рассчитать параметры детали для изготовления любым другим способом - штамповкой, литьём, литьём под давлением, сваркой и так далее. Но и этим возможности Netfabb не ограничиваются. Чем больше данных, тем более точную и всеобъемлющую модель можно построить. Например, - создать цифрового "двойника" вашего производства, и, меняя исходные, просчитывать, какие последствия и выгоды принесёт то, или иное изменение в технологическом процессе. При этом не нужно переоборудовать, останавливать или как-то менять работу реально работающей линии.

Стоит добавить, что данное направление виртуального моделирования технологических процессов и изделий даже получило отдельное название - Generative Desing, что в дословном переводе значит "производящий дизайн". Впрочем, перевод не отражает в полной мере сути явления, и, возможно, в будущем появится специальный русскоязычный термин. Пока же, для простоты разработчики применяют прямую транскрипцию "генеративный дизайн". История уже знает, успешные примеры. Одной из первых генеративный дизайн успешно применила компания General Motors создав замок для ремня безопасности. Раньше замок состоял из восьми сборных деталей, теперь же - из одной, при этом конструкция стала прочнее и на 40%легче.

В России генеративный дизайн помог компании WayRay в разработать автомобильную навигационную систему основанную на технологиях дополненной реальности. Она состоит из лазерного проектора и специальной плёнки, которая превращает лобовое стекло в экран.
- Камнем преткновения стала необходимость надёжного крепления лазерной системы, которая чрезвычайно чувствительна к вибрации, - рассказал на семинаре инженер WayRay Максим Алесандров. - Решить проблему удалось смоделировав и напечатав специальный кронштейн, гасящий внешние воздействия.

Генеративный дизайн меняет не только свойства, но и внешний вид деталей. Из угловатых они становятся более обтекаемыми, появляются новые рёбра жёсткости и силовые соединения. Кроме того, что технология просчитывает тысячи вариантов, она свободна от стереотипности мышления, свойственного любому человеку.