Как цифровые двойники помогают Группе НЛМК запускать новые продукты
Разработка новых продуктов требует тестирования на промышленных агрегатах. Но иногда это затруднительно, ведь оборудование должно работать непрерывно и не выпадать из производственного процесса. С такой проблемой хорошо справляются физико-математические модели. Они позволяют уменьшить количество «живых» испытаний и помогают достичь нужных свойств будущего продукта.
С помощью физико-математических моделей создаются цифровые двойники производственного процесса. Так называют виртуальные копии, которые полностью имитируют реальные технологические операции. Они могут быть трехмерными (3D), двумерными (2D), одномерными (1D) и нульмерными (OD) — то есть не меняться в пространстве. Тип выбирают, исходя из задачи и скорости. Для сложных процессов используют трехмерные динамические модели, так как изменения протекают и в пространстве, и во времени.
Цифровые двойники дают возможность видеть процесс изнутри. Моделирование позволяет исследовать системы в виртуальной среде, не отвлекая ресурсы производства. Это снижает затраты и минимизирует производственные риски.
Физико-математические модели описывают процессы разных типов. Могут спрогнозировать массу и состав металла, если известны сырье и параметры выплавки.
Для тестирование металла без расплава и затрат цифрового двойника используют при создании новых марок высокопроницаемой трансформаторной стали. Например, пробуют десятки режимов горячей прокатки. Чтобы сделать это на производстве, потребовалось бы много промышленных испытаний и временных затрат.
Эксперименты с раскаленным металлом для изучения его микроструктуры сложная и затратная задача. Чтобы понаблюдать за этим процессом, разработали специальную модель «Цифровой двойник эволюции стали». Она имитирует всю производственную цепочку, от непрерывной разливки до окончания горячей прокатки, и позволяет рассчитать размерное распределение частиц и их количество. Результаты можно сравнить с данными электронных микроскопов.
Подробнее о том, как работают физико-математические модели и какие задачи они решают в Группе НЛМК, читайте в статье.
Комментарии могут оставлять только зарегистрированные (авторизованные) пользователи сайта.