Разработка методологии создания цифровых двойников высокотехнологичного оборудования

Характеристика: Методология включает: базовые понятия, принятые термины, принципы создания цифровых двойников; методы создания цифровых моделей; оптимальные алго-ритмы нахождения решений для цифровых моделей; технология создания библиотек цифровых моделей; способы верификации и валидации цифровых моделей; система фор-мализованных требований к изделию, для которого создаётся цифровой двойник; техно-логию создания изделий машиностроения; математическое, алгоритмическое, программ-ное и методическое обеспечение прогнозирования выходных параметров изделий маши-ностроения; математическое, алгоритмическое, программное и методическое обеспечение создания изделий машиностроения с оптимальными выходными характеристиками; объ-екты высокотехнологичного оборудования или в виде прототипов или в виде промыш-ленных образцов; результаты экспериментальных исследований количественных и каче-ственных характеристик свойств исследованных объектов высокотехнологичного обору-дования; математическое, алгоритмическое, программное и методическое обеспечение цифровых моделей отдельных объектов высокотехнологичного оборудования; разрабо-танные цифровые модели объектов высокотехнологичного оборудования; результаты цифровых испытаний; описание системы двусторонних информационных связей между цифровой моделью и изделием; обоснование выбора программно-технологической плат-формы для разработки цифровых двойников; описание цифрового испытательного стен-да. Область применения создаваемого изделия ¬– общее и горное машиностроение, станко-строение, наукоёмкое машиностроение, авиационно-космическая и автомобильная отрас-ли машиностроения. Цель работы: Разработка методологии создания цифровых двойников для высокотехно-логичного оборудования. Актуальность : В последнее время цифровые технологии и цифровые двойники (ЦД) приобретают особую значимость как при создании новой техники, так и при поиске пу-тей совершенствования выпускаемого высокотехнологичного оборудования. Опыт Объ-единенной авиастроительной корпорации показал, что использование цифровых моделей позволило сократить разработку новейшей авиационной техники не только на месяцы, но и на годы. Применение цифровых двойников в Объединенной двигателестроительной корпорации Ростеха позволило существенно сократить сроки изготовления новых двига-телей и получить серийный образец уже через 3,5 года, а сокращение затрат на всех эта-пах разработки составило до 30 %. Несмотря на то, что в настоящее время в России уже принят ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирова-ние. Цифровые двойники изделий. Общие положения», на сегодняшний день отсутствует в открытом доступе методология создания цифровых двойников для высокотехнологич-ного оборудования, – это сдерживает развитие экономики страны, в условиях, выдвину-тых государством требований достижения технологического суверенитета. Поэтому, в настоящее время разработка методологии создания цифровых двойников высокотехноло-гичного оборудования представляется актуальной научной и технологической пробле-мой. Предполагаемые результаты: 1 система базовых понятий и принятых для цифрового моделирования терминов; 2 принципы создания цифровых двойников технологического оборудования; 3 методы создания цифровых моделей технологического оборудования; 4 оптимальные алгоритмы нахождения решений для цифровых моделей технологическо-го оборудования; 5 технология создания библиотек цифровых моделей технологического оборудования; 6 способы верификации и валидации цифровых моделей технологического оборудова-ния; 7 система формализованных требований к изделию, для которого создаётся цифровой двойник; 8 технология создания изделий машиностроения, включающая технологии реверс-инжиниринга и технологии создания изделий пониженной массы; 9 математическое, алгоритмическое, программное и методическое обеспечение прогнози-рования выходных параметров изделий машиностроения; 10 математическое, алгоритмическое, программное и методическое обеспечение создания изделий машиностроения с оптимальными выходными характеристиками; 11 спроектированные в рамках данной темы объекты высокотехнологичного оборудова-ния или в виде прототипов или в виде промышленных образцов; 12 результаты экспериментальных исследований количественных и качественных харак-теристик свойств исследованных объектов высокотехнологичного оборудования; 13 математическое, алгоритмическое, программное и методическое обеспечение цифро-вых моделей отдельных объектов высокотехнологичного оборудования; 14 разработанные цифровые модели объектов высокотехнологичного оборудования; 15 результаты цифровых испытаний разработанных цифровых моделей технологического оборудования; 16 описание системы двусторонних информационных связей между цифровой моделью и изделием; 17 обоснование выбора программно-технологической платформы для разработки цифро-вых двойников; 18 описание цифрового испытательного стенда.