Автоматическая геометрия: разработку учёных алтайского политеха внедряют на шинном комбинате

Учёные АлтГТУ создают систему автоматизированного проектирования шин с возможностью их виртуального тестирования.

Разработка технического университета увеличит точность работы и сэкономит время.

С чертежей в программу

Учёные Алтайского государственного технического университета создают своё IT-решение по запросу Алтайского шинного комбината. Предприятию понадобилась CAD-система — то есть программное обеспечение для автоматизированного проектирования и создания технических чертежей.

На текущий момент у разрабатываемой системы нет российского или зарубежного аналога. В существующих программах разработка шин возможна только в ручном режиме, они не предполагают полного цикла расчёта. Зарубежные решения недоступны в связи с санкциями.

— Проект долгосрочный, требует не одного года реализации. На данный момент выполнена первая часть из семи, она связана с разработкой программного обеспечения для построения контура радиальной и диагональной шин, — говорит Анастасия Зрюмова, заведующая кафедрой информационных технологий АлтГТУ.

Чтобы погрузить разработчиков в тему, сотрудники шинного комбината в деталях показали представителям вуза производство, познакомили с особенностями технологического процесса, сложностями, задачами. Основной запрос — автоматизация расчетов, полный переход с бумажных чертежей в программную среду.

За четыре месяца был разработан графический интерфейс программы, введены возможности для построения шин разных типов, создана уникальная база коэффициентов — тех параметров, которые необходимы для расчётов.

— Здесь нам помогли наши студенты, — отмечает Анастасия Геннадьевна. — В ходе учебной практики под контролем инженерной группы ребята заполняли базу данных, внесли тысячи различных коэффициентов и параметров. Только на этот этап ушло примерно две недели.

Самый сложный из предстоящих этапов — последний, на котором будет разрабатываться моделирование нагрузок, которые испытывает изделие при эксплуатации. Здесь понадобится помощь сторонних специалистов — физиков, химиков, технологов. По задумке, итоговое решение позволит сократить количество натурных испытаний шин, частично перенеся их в виртуальную среду. А главное — вся эта разработка призвана ускорить работу специалистов при работе от идеи до прототипа.

Поэтапная работа

Систему уже протестировали и начали использовать сотрудники Алтайского шинного комбината.

— Если раньше для построения геометрии шины нам требовалось от одного до четырёх дней, то сейчас это занимает несколько минут. Всё реализовано под наши задачи. Если нужно внести изменение, мы можем быстро всё пересчитать, это очень ускорило нашу разработку шин. Слишком много бумажной работы было, всё нужно было измерять и масштабировать, а сейчас всё делается в нужном масштабе с помощью программы. Дальнейшие этапы пока проходят вручную, внедрять программу будем поэтапно, — рассказывает ведущий инженер-конструктор АШК Антон Морозов.

Контур шины, который раньше рассчитывали вручную, исходя из сложных зависимостей с несколькими переменными, сейчас предлагает программа, достаточно внести необходимые данные.

— Здесь представлена база ободов, которые есть в международном стандарте ETRTO, — показывает Антон Морозов работу программы. — Мы выбираем нужный обод, и его изображение автоматически подгружается. В конструктор мы вносим параметры шины, которая нам необходима: тип шины, её предназначение, наружный диаметр и ширина, высота рисунка, толщина материала, а ширина обода подтягивается автоматически из базы. На следующих этапах большее количество расчётов будет происходить автоматически, исходя из запаса прочности подобранных материалов.

Специфика производства

В год Алтайский шинный комбинат производит около миллиона шин различных видов и около миллиона покрышек, при этом предприятие единственное в России выпускает авиационные шины.

— Конечно, нужно быть современными, обновлять программное обеспечение, приобретать оборудование. Поэтому в сотрудничестве с Алтайским техническим университетом мы разрабатываем специализированное программное обеспечение для конструирования в том числе авиационных шин, — объясняет генеральный директор Алтайского шинного комбината Владимир Балабанов. — У нас очень большой ассортимент, мы выпускаем около 350 позиций различных шин. В настоящее время проводятся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по изготовлению новых воздушных судов, и мы выступаем комплектаторами по авиационным шинам. Например, прошли успешные испытания для российских самолетов МС-21, Sukhoi Superjet New, и в настоящее время проходят испытания шин для ИЛ-114−300.

— Наше сотрудничество с Алтайским шинным комбинатом продолжается много лет. Взаимодействие многогранно: это и участие в учебном процессе, и выполнение хоздоговорных работ, и профориентация, — отмечает ректор АлтГТУ Андрей Марков. — Подобные IT-разработки мы выполняли для разных предприятий, однако у шинного комбината есть определённая специфика. Шина — это сложная инженерная конструкция. Тот опыт сотрудничества, который сложился у нас почти за 70 лет, и позволил взяться нам за эту амбициозную задачу.

Акцент

В некоторых задачах в разработке задействованы студенты АлтГТУ. Участие в реальных проектах для производства помогает в подготовке будущих специалистов.

Источник: газета «Вечерний Барнаул».