“Цифровой двойник” поможет создать передовой дизельный двигатель

“Цифровой двойник” поможет создать новое семейство многоцелевых высокооборотных дизельных двигателей. Линейку таких двигателей, которые можно применять в локомотивах, большегрузных автомобилях и судостроении, разрабатывает Уральский дизель-моторный завод (УДМЗ).

Непосредственно проектированием двигателя занимается Центр компетенций НТИ Санкт-Петербургского политехнического университета (СПбПУ) на основе технологии разработки “цифровых двойников”. “Цифровой двойник” представляет собой систему взаимосвязанных высокоадекватных цифровых моделей изделия, технологических и производственных процессов, эксплуатационных режимов, ключевыми параметрами которых можно полностью управлять в виртуальной среде.

“В глобальной конкуренции центр тяжести смещается на этап проектирования. Производство, в том числе цифровое, в крупных мировых компаниях давно налажено. В этом плане Россия отстает. Однако мы во многом опережаем мир в разработке “цифровых двойников” на этапе проектирования. Это валидированные математические модели, которые, обладая предсказательным потенциалом, позволяют с высокой достоверностью прогнозировать поведение конструкции, оборудования или машины на всех этапах ее жизненного цикла, а также управлять этим поведением”, – приводит пресс-служба университета слова руководителя Центра НТИ СПбПУ Алексея Боровкова.

Высокооборотный дизельный двигатель, а тем более многоцелевая линейка таких двигателей – сложнейший объект. В России и в мире их производит всего несколько компаний, а на разработку нового образца, его испытания и запуск в производство обычно уходит 3-5 лет.

Однако современный высококонкурентный рынок диктует все более жесткие требования к качеству высоконагруженных механизмов, к сокращению времени и себестоимости их разработки. Желая усилить свои позиции на этом рынке и быстро выпустить в свет линейку новых двигателей, УДМЗ впервые в отрасли использовал технологию разработки “цифровых двойников”.

Результаты сотен и тысяч виртуальных испытаний должны отличаться от результатов итоговых натурных и физических испытаний не более чем на плюс-минус 5%. А сам объект – высокооборотный дизельный двигатель – удовлетворять всем требованиям и целевым характеристикам, предъявляемым к изделию. Таких характеристик, включая ресурсные ограничения, как правило, несколько десятков и даже сотен. От показателей прочности, надежности, ресурса, безопасности и экологичности конечного продукта до стоимости и сроков производства, технологических мощностей предприятия, пояснили в пресс-службе.

Разработка и применение базового варианта “цифрового двойника” позволяет в дальнейшем быстро перепроектировать двигатели под те или иные требования. А также значительно сократить объемы продолжительных и дорогостоящих натурных испытаний, которые традиционно используются для “доводки” двигателя. И, кроме того, поставить задачу прохождения с первого раза сертификационных испытаний.

Источник: Тэкноблог