Вы слышали о цифровых двойниках? Идея была впервые разработана в 1960-х годах как способ создания живой модели миссии «Аполлон», чтобы помочь оценить ее провал с помощью физической модели транспортного средства с цифровыми компонентами. Концепция по понятным причинам выросла с тех пор, но ядро остается прежним. По сути, цифровой двойник — это виртуальная модель, разработанная специально для точного отображения физического объекта. Кроме того, согласно IBM, цифровой двойник можно рассматривать как «виртуальное представление объекта или системы, которое охватывает весь его жизненный цикл, обновляется на основе данных в реальном времени и использует моделирование, машинное обучение и рассуждения для помощи в принятии решений. изготовление . ”Хотя его часто путают с простым моделированием, цифровые двойники выходят за рамки этого. Использование алгоритмов и математических вычислений в цифровых двойниках является важной частью, позволяющей пользователям прогнозировать поведение деталей, например, изготовленных с помощью 3D-печати.
Они нашли свое место в самых разных областях: от производства до медицины и даже дизайна интерьера. Кроме того, они все чаще используются в аддитивном производстве . Хотя это, пожалуй, неудивительно, если учесть тот факт, что рынок цифровых двойников уже оценивался в 6,9 млрд долларов в 2022 году и вырастет примерно до 73,5 млрд долларов к 2027 году, согласно Markets and Markets. Но почему именно вы используете цифровых двойников в 3D-печати? Что нужно знать перед этим? Мы посмотрели поближе.
Использование цифровых двойников в 3D-печати
Считается, что цифровые двойники и аддитивное производство играют ключевую роль в Индустрии 4.0 . Однако только в последние годы они начали объединяться. Тем не менее важно отметить, что многие различные исследования показали, что 3D-печать в целом хорошо подходит для использования цифровых двойников. Почему? Потому что по своей природе аддитивное производство является цифровым. От онлайн-дизайна до программного обеспечения для нарезки и программ, которые контролируют весь процесс печати, автоматизация и искусственный интеллект уже нашли свое место в AM именно по этой причине. Цифровые двойники станут еще одним дополнительным инструментом.
Но как вы их используете? Что ж, давайте сначала рассмотрим процесс интеграции цифровых двойников в 3D-печать. Как упоминалось ранее, цифровой двойник начинается с 3D-модели. Это можно сделать с помощью САПР или программного обеспечения для генеративного проектирования . Кроме того, все чаще используется 3D-сканирование, поскольку оно создает идеальную модель рассматриваемой детали.Помимо первоначального дизайна, на рынке уже имеется ряд программ, разработанных специально для работы с цифровыми двойниками, в том числе для 3D-печати. Возьмем, к примеру, Siemens, Simio или Netfabb. Это упрощает интеграцию, что способствует дальнейшему распространению использования в AM в целом. Не говоря уже о том, что легко понять, как его можно использовать для таких приложений, как обратный инжиниринг запасных частей, благодаря его способности действительно воссоздавать продукты.
Наконец, есть несколько различных форм, которые могут принимать цифровые двойники, так что это также необходимо учитывать. Согласно одному отчету, цифровые двойники можно разделить на четыре категории для аддитивного производства; обрабатывать цифровые двойники; оборудование цифровых двойников; цифровые двойники объекта; и цифровые двойники продуктов. Как следует из их названия, они предназначены для различных областей производственного процесса. Цифровые двойники процессов можно использовать для воспроизведения цифровой версии процесса 3D-печати для проектирования, производства и обслуживания. Точно так же цифровые двойники оборудования могут копировать принтеры, предоставляя важную информацию для работ по техническому обслуживанию. Цифровые двойники предприятия представляют собой смесь первых двух, но в большем масштабе, с учетом всего производственного цеха. И последнее, но не менее важное: то, что мы обсудим в первую очередь в этом руководстве,
Зачем интегрировать цифровые двойники в AM?
Комбинация цифровых двойников с 3D-печатью также дает немало преимуществ. В частности, когда речь идет о контроле качества деталей. Несмотря на то, что AM сильно изменился по сравнению с его истоками как быстрое прототипирование, и на рынок выходит все больше и больше деталей для конечного использования, контроль качества остается проблемой. Действительно, из-за самой своей природы AM часто требует тщательного тестирования, чтобы обеспечить правильные параметры для предотвращения сбоев при печати. Но это прямо противоречит двум самым большим преимуществам AM, а именно снижению стоимости и материалов.
К счастью, с помощью цифровых двойников эту проблему можно решить. Цифровые двойники позволяют пользователям напрямую оценивать параметры благодаря постоянному потоку данных благодаря обратной связи. Это, в свою очередь, позволяет оптимизировать указанные параметры без необходимости физических испытаний. Более того, благодаря цифровым двойникам возможен мониторинг в реальном времени на протяжении всего процесса 3D-печати, что обеспечивает еще большую точность окончательных отпечатков. Это в терминах делает контроль качества для AM более надежным. Это особенно важно, когда речь идет о более промышленных процессах, в том числе для аддитивного производства металлов с помощью таких методов, как лазерный процесс в порошковом слое, поскольку это также может повысить стабильность.
Кроме того, как было сказано выше, цифровые двойники используются не только для отдельных деталей. На самом деле, их можно сделать для целого производственного цеха. Это сделало бы индустриализацию особенно более осуществимой для аддитивного производства, поскольку фермы 3D-принтеров можно было бы оптимизировать не только на индивидуальном уровне, но и на всем этаже для более эффективного производства.
Это не значит, что проблем не осталось. Фактическое определение и разработка цифрового двойника все еще довольно сложны, не в последнюю очередь потому, что, как отмечают многие ученые, сама структура, если и не совсем понятная. Однако чем чаще цифровые двойники и 3D-печать используются вместе, тем быстрее будет преодолено это препятствие. И это уже происходит в более широком масштабе, особенно с более широким использованием ИИ и более сложных инструментов для машинного обучения. Безусловно, будет интересно посмотреть, как цифровые двойники и 3D-печать будут использоваться вместе в будущем и как это изменится.
Все новости тут- https://3dprint.fidller.com/category/news/
вконтакте: https://vk.com/3d_krd_123
сайт про кино — https://news.fidller.com
3d печать (fdm/fff, sla) любыми пластиками (petg abs sbs , 3d сканироваие, 2d фрезеровка
По всем вопросам писать сюда:
контактный телефон 89531178495
Telegram: https://t.me/fidller
наш магазин теперь тут — https://fidller.com
E-mail: shope@fidller.com
вконтакте: https://vk.com/3d_krd_123
Александр
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.