Сравнительный анализ подходов с применением и без применения цифровых двойников на этапах проектирования летательных аппаратов

Введение 3
Общая характеристика работы 5
Список сокращений 7
Глава 1. Понятие о цифровых двойниках 9
Глава 2. ГОСТ Р 57700.37 – 2021 Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения 15
Глава 3. Этапы проектирования летательных аппаратов 23
Глава 4. Применение цифровых двойников на этапах проектирования летательных аппаратов 42
Глава 5. Анализ внедрения стандарта ГОСТ Р 57700.37 – 2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения» на этапы проектирования летательных аппаратов 49
Глава 6. Проведение сравнительного анализа подходов с применением и без применения цифровых двойников на этапах проектирования летательных аппаратов 56
Глава 7. Оценка полученных результатов проведенного сравнительного анализа подходов 71
Глава 8. Предложения по улучшению внедрения цифровых двойников на этапах проектирования летательных аппаратов 74
Заключение 79
Список использованных источников 82

Весь текст будет доступен после покупки

Поскольку проектирование и производство самолетов является сложным научно-техническим процессом, вопросам обеспечения цифровыми совре-менными технологиями уделяется особое внимание.
В современный процесс проектирования самолетов внедрены цифровые технологии, которые позволяют визуализировать и структурировать дан-ные для проектирования и производства изделий авиационной промыш-ленности. Результаты применения цифровых технологий сохраняются для последующей обработки и проведения анализа.
В практической плоскости, реализация различных ситуаций и возможных решений, может служить основой для улучшения проектирования лета-тельных аппаратов, а также в качестве дополнительной информации при использовании моделей в разработке конструкции изделий.
Управление проектированием продукции традиционно рассматривалась как часть полного жизненного цикла продукции. Однако необходимость создания сложной конкурентоспособной продукции, наряду с повышением требований заказчика и необходимости соответствия мировому уровню, вынуждают компании применять современные цифровые технологии на этапах проектирования летательных аппаратов. Применение цифровых технологий вносит наиболее весомый вклад в установлении ключевых ха-рактеристик изделий авиационной техники: качественных, функциональ-ных, экономических.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. Понятие о цифровых двойниках
1.1 Определение цифрового двойника
Цифровой двойник представляет собой цифровую (виртуальную) модель любого объекта или системы, процесса или человека. Ее действия и форма идеально подходят к оригиналу. Она полностью синхронизирована с ним.
При помощи ЦД можно получить представление о том, что произойдет с оригиналом при определенных условиях. Данное нововведение позволит, во-первых, сэкономить деньги и время (если речь идет о дорогостоящем оборудовании), а во-вторых — избежать вреда для людей и окружающей среды [34].
Впервые концепцию ЦД описал в 2002 году Майкл Гривс, профессор Ми-чиганского университета. В своей книге «Происхождение цифровых двой-ников» он разложил их на три основные части:
? Физический продукт в реальном пространстве;
? Виртуальный продукт в виртуальном пространстве;
? Данные и информация, которые объединяют виртуальный и физиче-ский продукт.
По мнению Гривса, «в идеальных условиях вся информация, которую можно получить от изделия, может быть получена от его цифрового двой-ника».
Официально термин «Цифровой двойник» впервые упоминается в отчете NASA о моделировании и симуляции за 2010 год. В нем говорится о сверхреалистичной виртуальной копии космического корабля, которая воспроизводила бы этапы строительства, испытаний и полетов [34].
Мощный толчок в развитии ЦД произошел благодаря развитию искус-ственного интеллекта и интернета вещей. Развитие искусственного интел-лекта и интерната вещей представлено на рисунке 1.

Рисунок 1. Развитие искусственного интеллекта и интернета вещей.

ЦД бывают:
? прототип (DTP) — представляет собой виртуальный аналог реально-го объекта, который содержит все данные для производства ориги-нала;
? экземпляр (DTI) — содержит данные обо всех характеристиках и эксплуатации физического объекта, включая трехмерную модель, и действует параллельно с оригиналом;
? агрегированный двойник (DTA) — вычислительная система из ЦД и реальных объектов, которыми можно управлять из единого центра и обмениваться данными внутри [34].
Задачи ЦД:
1. Провести тестовый запуск процесса или производственной цепочки быстро и без существенных вложений.
2. Обнаружить проблему или уязвимость до того, как будет запущено производство или объект поступит в эксплуатацию.
3. Повысить эффективность процессов или систем, отследив все сбои еще до старта.
4. Снизить риски — в том числе финансовые, а также связанные с безопас-ностью для жизни и здоровья персонала.
5. Повысить конкурентоспособность и прибыльность бизнеса.
Строить долгосрочные прогнозы и планировать развитие компании или изделия на годы вперед.
6. Повысить лояльность клиентов за счет точного прогнозирования спроса и потребительских качеств изделия [34].

Весь текст будет доступен после покупки

1. ГОСТ 2.053 – 2013 Единая система конструкторской докумен-тации. Электронная структура изделия. Общие положения. М.: Стандар-тинформ, 2019. 12с.
2. ГОСТ 19.102 – 77 Единая система программной документации. Стадии разработки. М.: Стандартинформ, 2010. 4с.
3. ГОСТ 34.601 – 90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные систе-мы стадии создания. М.: Стандартинформ, 2009. 6с;
4. ГОСТ Р 56136 – 2014 Управление жизненным циклом продук-ции военного назначения. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2016. 15с.
5. ГОСТ Р 57700.1 – 2017 Численное моделирование для разра-ботки и сдачи в эксплуатацию высокотехнологичных промышленных из-делий. Сертификация программного обеспечения. Требования. М.: Стан-дартинформ, 2018. 14с.
6. ГОСТ Р 57700.22 – 2020 Компьютерные модели и моделиро-вание. Классификация. М.: Стандартинформ, 2020. 11с.
7. ГОСТ Р 57700.37 – 2021 Компьютерные модели и моделиро-вание. Цифровые двойники изделий. Общие положения. М.: Российский институт стандартизации, 2021. 15с.
8. Афян А.И. Глобальные тренды в мировом гражданском авиастроении в условиях цифровой трансформации отрасли. Научное обо-зрение. Серия 1: Экономика и право. 2019.№ 5. С. 149-160.
9. Базылев Ян.С., Файзулин Р.В. Цифровая трансформация авиастроения: оценка информационных систем и применения цифровых технологий. Региональные проблемы преобразования экономики. 2023.№ 5 (151). С. 78-83.
10. Бенько Е.В., Суркова А.В. Инновации в авиационной промыш-ленности. В сборнике: Проблемы и перспективы экономических отноше-ний предприятий авиационного кластера. Сборник научных трудов VII Всероссийской научной конференции. Ульяновск, 2023. С. 267-271.

Весь текст будет доступен после покупки