Цифровая платформа поддержки инженерных решений

Специалисты Центра НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ им. Н. Э. Баумана («Композиты России») работают над созданием программной платформы, обеспечивающей получение новых композиционных материалов с прогнозируемыми параметрами на основе свойств компонентов и уже готовых материалов. На выходе получается так называемый «цифровой двойник» (digital twin), причем с улучшенными и конкурентными характеристиками.

Программное обеспечение состоит из базы данных композиционных материалов, содержащей информацию о компонентах, из которых они изготовлены, и специализированного алгоритма. Он позволяет создать или подобрать материал, прогнозируя свойства, в том числе будущего изделия. Алгоритм, на основе искусственного интеллекта, отбирает информацию о свойствах материалов, их компонентах, собирает статистику, проводит большое количество экспериментов и предлагает оптимальный вариант. Внедрение разрабатываемого ПО позволяет снизить временные, финансовые, материальные, иные ресурсные затраты на разработку материалов, проведение их испытаний.

«В нашей цифровой платформе поддержки инженерных решений заложено два подхода: аналитический и экспериментальный. Аналитический подразумевает использование фундаментальных научных знаний, уже установленных взаимосвязей между веществами. Экспериментальный позволяет собирать и обрабатывать полученные данные, проводить с ними большое количество экспериментов, что в итоге дает результат по прогнозированию свойств», — поясняет директор Центра компетенций НТИ МГТУ им. Н. Э. Баумана, д.т.н., профессор Владимир Нелюб.

База данных материалов регулярно пополняется, что позволяет также следить за конкурентами и вовремя реагировать на вызовы рынка. В ПО заложены технологии Smart Design и Smart Manufacturing, что позволяет осуществлять цифровое проектирование, математическое моделирование и управление жизненным циклом изделия и продукции, а также обеспечивать высокую гибкость производства, быструю переналадку и масштабирование в соответствии с различными критериями.

«Наша разработка сразу решит точечные задачи конечных потребителей. Например, мы кратно сокращаем затраты на производство и испытание опытных образцов, как следствие сокращаем стоимость разработок в десятки и сотни раз; снижаем риск ошибок при создании новых материалов или модификации имеющихся; непрерывно актуализируем информацию о новых разработках в области компонентов композиционных материалов и режимов их переработки. Все это позволяет поддерживать научно-технический уровень специалистов, организаций, разработок», — отметил Владимир Нелюб.