Про Профстандарты РосМинТруда В общем случае обратный инжиниринг (реверс-инжиниринг) предполагает исследование и диагностику «узких мест» функционирующих на предприятии бизнес-процессов и формирование направлений их реорганизации для дальнейшего роста производительности и развития компании.
В рамках импортозамещения обратный инжиниринг играет жизненно важную роль для современного проектирования и производства и используется для воссоздания технологий и сложного оборудования в приборостроении, электронной промышленности, машиностроительной, нефтегазовой и других значимых отраслях российской экономики.
Программа курса повышения квалификации «Обратный инжиниринг 2.0» нацелена на формирование у слушателей знаний, навыков и умений в области инновационного управления производством для обеспечения стабильной работы и повышения эффективности организаций машиностроительной отрасли.
Программа курса рекомендуется:
Программа курса «Обратный инжиниринг 2.0» разработана и реализуется совместно с АНО «Агентство по технологическому развитию» с использованием авторского материала и практических наработок в области обратного инжиниринга. Обучение проводят ведущие преподаватели-практики МГТУ им. Н.Э. Баумана, а также действующие эксперты в области управления и развития бизнеса.
Слушатели, успешно прошедшие итоговую аттестацию, получат удостоверение о повышении квалификации МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Локальная система защиты (ЛСЗ) объекта представляет собой совокупность объединенных общей решаемой задачей и системой контроля и управления комплексов защиты (КЗ) «БАРЬЕР РИ Купол».
В зависимости от конфигурации объекта, его местоположения, рельефа местности, наличия вокруг высотных объектов, необходимости обеспечения электромагнитной совместимости с радиотехническими устройствами, находящимися на объекте, степени и характера угроз (модели угроз), количество и состав КЗ для разных ЛСЗ могут быть различными. Каждый такой комплекс может включать различный набор устройств защиты объекта (УЗО), представляющих собой постановщики радиопомех каналам радиосвязи дрона (бортовым приемным устройствам сигналов управления, включая сигнала управления FPV дронами и сигналов спутниковой навигации). УЗО (передатчики помех) отличаются по диапазону рабочих частот, на которых излучаются сигналы помех, структуре (виду) и уровню (мощности) таких сигналов (которые в свою очередь, соответствуют структуре, частотным диапазонам и уровню (мощности) сигналов управления и навигации Дронами). Кроме того, для создания достаточно эффективных по структуре и уровню сигналов помех различных частотных диапазонов требуется различное количество УЗО.
В одном случае их может быть 1–2, в другом – 4 и более. Необходимость увеличения числа передатчиков сигналов помех одного частотного диапазона обусловлена не только необходимостью наращивания выходной мощности такого сигнала, но и главным образом сложной структурой сигналов управления дронами, все более совершенствующейся системой защиты от помех Дронов.
Состав КЗ «Барьер РИ Купол» может включать:
Кроме того, в состав КЗ «Барьер РИ Купол» могут включаться радиочастотные обнаружители видеосигналов и сигналов телеметрии основных частот (2400 и 5800 МГц), излучаемые передающими устройствами дрона – РЧД (радиочастотные детекторы). В зависимости от площади объекта, условий его нахождения, радиочастотного фона вокруг объекта (наличия шумов, помех на этих и других частотах в районе объекта), модели угроз, в состав КЗ могут включаться различное число РЧД различных частотных диапазонов.
Компания «Рубеж-Инжиниринг» специализируется на производстве двух основных модификаций комплексов защиты от Дронов – стационарных и мобильных.
Первые предназначены для установки на прикрытии стационарных объектов (предприятия различных отраслей промышленности, объекты нефтегазовой и химической промышленности, транспортной и энергетических отраслей) и, как правило, монтируются на постоянной основе на уже построенных конструкциях (зданиях, сооружениях, стационарных ограждениях, местах освещения или вышках радио или телевизионной связи). Имеют обозначение «Барьер РИ Купол-С», подключаются к уже развернутым на объектах электросетям. Для контроля и управления такими комплексами в основном используют существующие на объекте каналы проводной связи. КЗ «Барьер РИ Купол-С» может интегрироваться в уже созданную на объекте техническую систему обеспечения безопасности (СКУД, систему видеонаблюдения, пирамидальной охраны или пожарной безопасности).
Мобильные комплексы предназначены в основном для прикрытия временных объектов с переменной дислокацией или объектов, находящихся в необорудованных в инженерном отношении объектов, а также средств транспорта на стоянках (остановках) или в движении (различных автотранспортных средств, морских и речных судов, буровых платформ, железнодорожных составов). Имеют обозначение КЗ «Барьер РИ Купол-М». Могут размещаться как на стационарных, так и на подвижных конструкциях (штативы, трубостойки), а также крепиться на деревья или другие природные объекты.
ЛСЗ построенная из КЗ «Барьер РИ Купол», различного состава обеспечивает круглосуточную, круглогодичную защиту объектов (предусматривает режим постоянного излучения радиопомех) в любых метеорологических и климатических условиях.
Кроме того, предусмотрен управляемый режим работы ЛСЗ, позволяющий в автоматическом (по сигналам от средств обнаружения) или в автоматизированном (по командам оператора/дежурного) режимах включать и выключать КЗ «Барьер РИ Купол» в зависимости от воздушной обстановки или по другим причинам.
Сектор машиностроения занимает одно из центральных мест в промышленности России. Ведущий межотраслевой комплекс проектирует, производит и обслуживает оборудование, необходимое практически везде: от горно-шахтных машин до самолетов, от городских автобусов до высокотехнологичного наполнения научных лабораторий.
Оборудование повышает производительность предприятий страны, поэтому от результатов работы машиностроительной отрасли зависят показатели других секторов. По итогам 2022 года обрабатывающие производства занимали наибольшую долю (14,4%) в структуре компонентов производства валового внутреннего продукта (ВВП) страны.
Спад и восстановление
При всем значительном масштабе машиностроения в России сектору не удалось пройти 2022 год без потерь. Экономическая турбулентность, нарушение цепочек поставок импортных компонентов и разрыв привычных деловых связей, необходимость срочно создавать и развивать импортозамещающие технологии повергли в шоковое состояние обычно устойчивый к переменам промышленный комплекс.
По оценке Федеральной службы государственной статистики (Росстат), в 2022 году промышленное производство в России сократилось на 0,6%. Впрочем, результат оказался лучше ожидаемого: осенью прошлого года правительство прогнозировало спад отрасли на 1,8%. Снижение объемов производства продемонстрировало и машиностроение. Данные Минэкономразвития России показали, что суммарное производство в пяти машиностроительных отраслях снизилось на 8,6% в сравнении с 2021 годом.
Однако вынужденная смена облика рынка имела и позитивные последствия. Отечественные машиностроительные компании открыли для себя новые зоны роста: получили толчок для развития технологий, нашли новых партнеров. В ходе пленарной сессии Красноярского экономического форума торговый представитель России в Китае Алексей Дахновский заявил о росте импорта из КНР. По словам эксперта, промышленность Китая готова заместить “выпадающие позиции, которые раньше закупались у западных компаний”.
Постепенная стабилизация экономики позволила исследователям говорить о скором подъеме всего машиностроения. Так, эксперты Института экономики РАН дали достаточно обнадеживающие прогнозы на 2023–2024 годы. Абсолютным лидером среди обрабатывающих отраслей, по их мнению, станет сфера производства прочих транспортных средств и оборудования. Специалисты ожидают рост этой сферы по 22,3% и в 2023, и в 2024 году.
Главный тренд всего производства в России – импортозамещение. При этом курс на создание собственной продукции не означает слепое копирование зарубежных наработок. Акцент в импортозамещении заметно сместился с выпуска конечной продукции на разработку собственных механизмов, технологий и платформ. Такой подход может обеспечить полную независимость от зарубежных поставщиков.
Необходимость импортозамещения остается одной из ключевых задач производства и в 2023 году. В апреле на заседании президиума Государственного совета в Туле, посвященном развитию промышленности, президент России Владимир Путин назвал задачей выход на устойчивый промышленный рост. “В 2023 году все-таки прогнозируется рост объема выпуска обрабатывающей промышленности – около 1% в реальном выражении по отношению к 2022 году”, – заявил глава государства.
Несмотря на свою значимость, импортозамещение – не единственный тренд в машиностроительной отрасли. В перечне тенденций российской экономики в 2023 году специалисты рейтингового агентства АКРА выделили две тенденции для промышленного сектора: смену цепочек производства в автомобильной отрасли и рост выпуска в регионах со значительной долей оборонной промышленности.
Еще один тренд, возникший во многих сферах после пандемии коронавируса, — цифровизация. Согласно данным статистического сборника “Индикаторы цифровой экономики 2022”, в 2021 году Россия занимала 42-е место во всемирном рейтинге цифровой конкурентоспособности. При этом расходы на цифровизацию в различных отраслях, включая машиностроение, растут. Так, в 2020 году внутренние затраты организаций в сфере обрабатывающей промышленности на создание, распространение и использование цифровых технологий и связанных с ними продуктов и услуг составили 152,2 млрд рублей. В 2021 году этот показатель достиг 228,2 млрд рублей.
Внедрение информационных технологий в машиностроение позволяет увеличить объем производства, упростить работу персонала и вывести предприятия на более высокий уровень, соответствующий наступившей цифровой эпохе.
Для машиностроения также выражен тренд на инновации и внедрение в производство современных технологий. По данным Росстата, число разработанных передовых производственных технологий для создания машин и оборудования в 2022 году составило 63 единицы, в сфере выпуска автотранспортных средств и прицепов — 51 единицу, в области создания прочих транспортных средств и оборудования — 20 единиц. В 2022 году в данных сферах в совокупности использовалось 52,5 тыс. единиц передовых производственных технологий. Из этого следует, что машиностроительная отрасль — один из главных потребителей новейших технологических разработок.
Развитие производства и появление собственных разработок, выдерживающих конкуренцию на зарубежных рынках, невозможно представить без вклада науки.
В 2013 году Минобрнауки совместно с Минпромторгом запустили программу на базе ведущих вузов страны, цель которой – создать по всей стране центры, способные оказывать инжиниринговые услуги в интересах производственных компаний.
Благодаря инжиниринговым центрам осуществимым становится сценарий, в котором группа ученых или даже студентов создает технологию, которую сразу же массово внедряют на производствах. Для инжиниринговых центров характерна прочная связь между наукой и бизнесом, за счет чего предприятия быстрее получают новые технологические решения.
Сегодня 75 таких центров работают по приоритетным направлениям в 38 субъектах РФ.
На задачах, связанных с машиностроительной отраслью, специализируется 30 инжиниринговых центров. В области тяжелого, нефтегазового, энергетического и экологического машиностроения работают центры на базе Московского физико-технического института, Московского технического университета имени Баумана, исследовательского университета МЭИ, Российского государственного университета (НИУ) нефти и газа имени И. М. Губкина, Уральского федерального университета и других вузов.
Например, инжиниринговым центром МФТИ по трудноизвлекаемым полезным ископаемым в сотрудничестве с Научно-техническим центром “Газпром нефть” был разработан симулятор гидроразрыва нефтяного пласта “Кибер ГРП”. Индустриальное программное обеспечение, функционирующее на базе современных физико-математических моделей, позволяет моделировать все этапы технологической цепочки инжиниринга. ГРП используется в работе со сложными запасами нефти, доля которых в России достигает 70%. Для этого требуются новые технологии, “опробовать” которые помогает “Кибер ГРП”. В настоящее время симулятор используется на дочерних добывающих предприятиях “Газпром нефти”. С помощью “Кибер ГРП” сейчас обеспечивается примерно 85% прироста добычи нефти в компании. Разработанная программа с высокой точностью прогнозирует ход ГРП: как и где будут образовываться трещины, как на них повлияют пропан и другие компоненты смеси.
Также инжиниринговый центр разработал и подготовил к промышленному производству поверхностно-активный реагент для ликвидации разливов нефти в арктических (замерзающих) морях. В настоящее время вещество является единственным средством российского производства для ликвидации разливов нефти в условиях низких температур. Эффективность ликвидации разлива с использованием разработки центра достигает 80%, что превосходит зарубежные аналоги.
Ученые центра “Губкин-инжиниринг” (РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина) реализовали для компании “Газпром нефть шельф” проект по импортозамещению запасных частей бурового насоса для добычи нефти на платформе “Приразломная”. Специалисты центра использовали принцип реверс-инжиниринга, то есть процесс разработки конструкторской документации на основе готового образца изделия. В настоящее время опытные образцы проходят испытания в лабораторных и промышленных условиях. По их завершении конструкторская документация будет передана на производство для массового выпуска деталей. Это позволит полностью избавиться от импортозависимости в вопросе замены изношенных составных частей буровых насосов для платформы “Приразломная”. Деятельность центра охватывает все этапы нефтегазового производства на основе конструирования и оптимизации технологических цепочек, а также передовых технологических решений, созданных in-house и без участия зарубежных партнеров.
Инжиниринговый центр “Энергетика больших мощностей нового поколения” (НИУ МЭИ) разрабатывает новые решения в сфере энергосбережения и устойчивого развития энергетики. В целях мониторинга состояния сети он создал модульную систему с силовыми выключателями для автоматизации кабельной сети 6–10 кВ. Ее применение позволяет минимизировать время восстановления электроснабжения потребителей при возникновении аварийных режимов. В партнерстве с “Силовыми машинами” центр разработал конструктивный облик энергетического оборудования на базе цикла Аллама. (Цикл Аллама – процесс преобразования газообразного топлива в тепловую энергию, который позволяет одновременно улавливать образующиеся углекислый газ и воду. По оценке ученых, замена пара или воздуха на сверхкритический диоксид углерода в качестве теплоносителя повышает эффективность энергоустановки до 10%).
Инжиниринговые центры на начальном этапе развития получают государственную поддержку. С 2014 по 2023 год ее объем составил 8,9 млрд рублей. В развитие своих центров активно вкладывают средства сами вузы и их индустриальные партнеры: не менее трети стоимости проектов финансируется из внебюджетных источников. Согласно “дорожной карте” по развитию этого направления, утвержденной распоряжением председателя Правительства России Михаила Мишустина в 2020 году, объем внутреннего рынка инжиниринга к 2025 году достигнет 3,9 трлн рублей.
Эффективность инжиниринговых центров
Значимость научных и конструкторских работ, ориентированных на создание новых технологий, обозначил Владимир Путин на заседании президиума Госсовета. “Широкая кооперация между учеными, технологами и промышленниками для решения определенных задач конкретных предприятий, безусловно, востребована и необходима”, – заявил президент. Отдельно он подчеркнул важность реализации проектов в области реверсивного инжиниринга, позволяющих адаптировать и успешно применять иностранные технологии.
Значительную поддержку в достижении этих целей способны оказать инжиниринговые центры. Из года в год они демонстрируют высокие показатели эффективности. Так, в 2022 году с инжиниринговыми центрами было заключено более 2 тыс. контрактов на сумму 9 млрд рублей. Общий объем оказанных инжиниринговых и исследовательских услуг, а также услуг промышленного дизайна по заказам организаций реального сектора экономики превысил 7,5 млрд рублей, значительная часть (более 40%) – услуги в области машиностроения.
Не станет исключением и 2023 год. Уже в первом полугодии инжиниринговые центры оказывали услуги в интересах более чем 500 организаций реального сектора экономики. Крупнейшими их партнерами традиционно стали КАМАЗ, госкорпорация “Росатом”, “Газпромнефть НТЦ”, Дальневосточная генерирующая компания, “Лукойл”.
Наличие передового оборудования и заказов со стороны бизнеса позволило центрам стать передовой площадкой на базе вуза для получения специализированных знаний студентами-практикантами: ежегодно свыше 2,5 тыс. человек проходят практическую подготовку на базе инжиниринговых центров.
Положительные результаты данных центров стали следствием высокого спроса на инжиниринговые и образовательные услуги, доверия со стороны организаций реального сектора экономики, роста популярности технических специальностей, “омоложения” инженерных кадров.
Карьера и трудоустройство
Выпускники образовательной программы имеют устойчивую тенденцию трудоустройства по специальности и перспективы карьерного роста. На предприятии ПАО «АК Рубин», которое тесно сотрудничает и выполняет заказы госкорпорации «Ростех», трудятся десять человек в должностях инженеров-конструкторов, инженеров-технологов, технологов на производстве. Получив базовое образование, за период обучения в магистратуре, выпускники повышают категорию, и вместе с дипломом магистратуры получают очередную повышенную категорию в должности.
Выпускник Рязанов Георгий выбрал для карьерного развития производственную базу АО «ЗиО-Подольск» ГК «Росатом» и за время обучения в магистратуре прошел путь от цехового мастера до начальника пролета.
Выпускник Камардина Наталья продолжает обучение в аспирантуре РУДН, совмещает трудоустройство на должности технолог-программист оборудования с ЧПУ на ФГУП «НАМИ» и преподавание дисциплин Технологические процессы в машиностроении и Программирование оборудования с ЧПУ на базовой кафедре.
Приобретенные знания, умения и навыки позволят выпускникам работать в академических институтах и на предприятиях машиностроительной отрасли в области создания и применения перспективных машиностроительных конструкций и технологических процессов их изготовления, а также в государственных и коммерческих организациях машиностроительной, энергетической, ракетно-космической отраслей, предприятиях оборонно-промышленного комплекса на должностях инженера-конструктора, инженера-технолога, инженера по автоматизации производства, инженера по проектированию оснастки и инструмента, технолога-программиста оборудования с ЧПУ и на многих других технических должностях.
Обратное проектирование в машиностроении
Прежде всего напомним, что реверс‑инжиниринг (обратное проектирование) – это процесс исследования физического или виртуального объекта (детали, устройства или программы), а также документации на него с целью понять принцип его работы, внести изменения или воспроизвести этот объект с аналогичными функциями. Самый эффективный способ формирования виртуальной модели – 3D‑сканирование с последующей обработкой в специализированном ПО.
Главная функция реверс‑инжиниринга применительно к машиностроительной отрасли – получение конструкторской документации на детали, узлы или иные изделия для того, чтобы их можно было воспроизвести и эксплуатировать.
Реверс‑инжиниринг и импортозамещение в машиностроении
Современные реалии промышленного производства бросают новые вызовы и ставят перед специалистами все более ответственные задачи. Многие производители и заказчики услуг испытывают сложности с поставками запчастей для импортного оборудования, а также больших сложных деталей и узлов, которые невозможно воспроизвести самостоятельно. Поставки либо невозможны, либо обходятся в 2-5 раз дороже, чем раньше. По этой причине сегодня на фоне санкций наблюдается небывалый рост спроса на обратное проектирование.
В то же время производители специализированных решений для реверс‑инжиниринга, стремясь идти в ногу со временем, постоянно разрабатывают и совершенствуют свои продукты. В ближайшем будущем стоит ожидать, что обратный инжиниринг станет применяться в том или ином производственном процессе повсеместно.
Эксперты iQB Technologies рекомендуют статью «Металлообработка‑2023»: главная задача – импортозамещение
Основные этапы обратного проектирования
Универсальное решение для 3D‑сканирования с целью реверс-инжиниринга – ручное лазерное устройство метрологического класса ZG AtlaScan. В ближайшее время сканер будет внесен в Государственный реестр средств измерений РФ
Сбор данных об объекте
У нас есть определенный физический объект. Требуется измерить все его основные поверхности и получить размеры. Здесь есть один немаловажный момент, актуальный для предприятий машиностроения, который не всегда принимают во внимание: сложные или многоэлементные детали, в том числе несущие большое количество нагрузок, обычно изготавливаются из сложносоставных легированных сталей и сплавов. Многие посадочные поверхности закаливаются и имеют твердость, отличную от всей остальной конструкции, поэтому процесс исследования первичного объекта должен включать анализ материала и структурный анализ.
Получение и обработка облака точек
В результате 3D‑сканирования мы получаем облако точек или полигональную модель объекта и выполняем первичную обработку данных.
Создание CAD‑модели
Цифровая модель импортируется в специализированное программное обеспечение, где производится построение CAD‑модели. Если на производстве есть 3D‑принтеры, эту CAD‑модель можно оперативно отправить на печать и после постобработки провести испытания изделия на месте.
Данные 3D‑сканирования и CAD‑модель
Анализ модели и получение отчета
В ПО проводятся исследования на предмет соответствия CAD‑модели данным сканирования, которые были получены на первом этапе, и формируется метрологический отчет.
Испытания готового изделия
После анализа отчета принимается решение о запуске производственных испытаний. При необходимости CAD‑модель предварительно дорабатывается.
Хотите опробовать программные продукты для обработки данных 3D‑сканирования и аддитивного производства? Закажите бесплатную демоверсию:
Запрос демоверсии ПО
Традиционные инструменты vs 3D‑сканеры
Для измерений несложных и небольших деталей, имеющих набор стандартных поверхностей, вполне можно обойтись традиционными метрологическими инструментами, которые есть на каждом производстве, – штангенциркулями, микрометрами, угломерами, нутромерами и пр.
Плюсы классических инструментов:
Обратное проектирование корпуса клапана
Оборудование: портативный 3D‑сканер ZG AtlaScan
Время сканирования: 10 минут
Время получения твердотельной модели: 4 часа
Допустим, при измерении внутреннего диаметра полумуфты микрометрическим нутромером тремя разными операторами мы получим статистическую ошибку, которая не статична и имеет большое отклонение от основной линии средних измерений. А если необходимо проанализировать взаимное расположение поверхностей этой же детали? Задача для обычного измерительного прибора нетривиальная, потребует много времени для получения показаний, близких к истине. Для сложных измерений такие инструменты не годятся.
Когда речь идет о крупногабаритных стандартных деталях машин (к примеру, валах длиной 1,5‑2 метра), деталях или узлах с большим количеством поверхностей и отверстий – корпусных или каркасного типа, сложносоставных деталях, трубопроводах, – штангенциркулем явно не обойдешься. Необходимо понимать, в какой плоскости лежит то или иное отверстие, какие присутствуют основные несущие поверхности и поверхности двойной кривизны. На помощь приходят оптические системы контроля измерений – 3D‑сканеры.
//www.youtube.com/embed/PV5dN7FuwgM
Новинка 2023 года – ручной лазерный 3D‑сканер ZG CereScan. Этот «малыш» размером чуть больше смартфона отлично справится со сканированием как внутренних поверхностей и труднодоступных участков, так и крупногабаритных объектов
Плюсы оптических систем измерений:
Основным ограничивающим фактором 3D‑оборудования является его высокая стоимость, однако сокращение времени рабочего процесса в несколько раз приводит к экономии издержек и позволяет окупить инвестиции в достаточно короткие сроки.
Смотрите серию видеообзоров ручного лазерного 3D-сканера ZG AtlaScan: от распаковки до финализации данных
Полигональные и твердотельные модели
К распространенным форматам выходных данных 3D‑сканирования относятся:
Что из себя представляет полигональная модель? Точки, получаемые во время 3D‑сканирования с поверхности объекта, объединяются в треугольники (полигоны). С помощью треугольников можно описывать абсолютно любую поверхность – это геометрический закон, который работает в 3D‑пространстве.
Основной параметр полигональной сетки – ее разрешение. Условно, это расстояние между точками, их концентрация на условную единицу площади или длина катета данного полигона. Разрешение позволяет по мере увеличения концентрации точек на выделенной площади получать больше информации о сложной поверхности. Здесь необходимо отметить, что повышение разрешения непременно ведет к увеличению нагрузки на рабочую станцию, поэтому данным параметром не стоит злоупотреблять.
Слева: полигональная модель – точки с заданными координатами в пространстве, связанные между собой полигонами
Справа: CAD‑модель (твердотельная/математическая/параметризованная): комплекс геометрических объектов, описываемых математическими функциями
Второй компонент основных задач для 3D‑сканирования – твердотельная CAD‑модель, появляющаяся в процессе конструкторской разработки изделия. Сейчас большинство конструкторов, помимо основных трех видов и изометрии в чертеже, в современных САПР‑программах ведут построение именно 3D‑модели, на основании которой можно получить полную информацию об изделии – чертежи, виды, разрезы, сечения и прочее.
При наличии параметрической CAD‑модели 3D‑сканер может быть также использован для контроля геометрии. По нашему опыту, спрос на реверс-инжиниринг с помощью 3D‑сканирования сейчас даже несколько выше, чем на контроль геометрии.
Итак, когда у нас нет ни CAD‑модели, ни чертежей, мы можем получить CAD‑модель на основе stl‑модели с привязкой к основным поверхностям.
Реверс-инжиниринг металлического кронштейна для ремонта производственной оснастки (проект компании RangeVision)
Кронштейн оцифрован 3D‑сканером RangeVision PRO 2M, построена параметрическая модель, исключающая все коробления и деформации формы изделия
Задача выполнена полностью за 2 рабочих дня. Значительно сокращены сроки подготовки к ремонту, т.к. измерение детали традиционными методами заняло бы более продолжительное время, а результат был бы менее точным
Как подобрать комплекс решений для реверс-инжиниринга
Для успешного внедрения 3D‑решений для обратного проектирования должны соблюдаться четыре главных условия.
Грамотно выбранный измерительный прибор
Если мы четко проанализировали свои потребности в плане реверс инжиниринга, мы точно знаем, какие детали в определенный период эксплуатации оборудования нуждаются в замене. Если они простые, то приобретать дорогостоящие сложные высокоточные системы нет смысла – они не окупятся. Мы можем обойтись либо традиционным инструментом, либо более бюджетными решениями (в том числе 3D‑сканерами). Но если из строя выходят объекты сложные, емкие по количеству поверхностей и требовательные к точности измерения, необходимо выбрать высокотехнологичный прибор, такой как портативный или стационарный 3D‑сканер метрологического класса.
Портативный 3D‑сканер ZG HyperScan с оптическим трекером. Отличительные особенности модели – в возможности беспроводной работы и в наличии гибридного режима, то есть сканировать можно как без меток с трекером, так и с помощью лишь сканирующего зонда без трекера по меткам в труднодоступных зонах габаритного объекта
Оптимальная рабочая станция
Для работы с данными сканирования – сбора данных, их обработки и выгрузки – требуется правильно подобранная рабочая станция. Ее мощность должна обеспечить надежную и бесперебойную работу, без зависаний и прочих неполадок. Уточнить аппаратные и программные требования можно в спецификациях соответствующего 3D‑оборудования и софта.
Специализированное ПО
При поломке простого изделия мы производим измерения штангенциркулем, рисуем эскиз и отдаем токарю. Но когда мы сталкиваемся со сложным объектом, без специализированного ПО не обойтись.
Большинство популярных САПР поддерживают функцию импорта полигональной модели с 3D‑сканера, однако для полноценного выполнения реверс-инжиниринга или контроля качества нужны программные продукты, обладающие специализированным функционалом обработки модели по результатам сканирования. Такие программы имеют полный набор всех необходимых инструментов и функций, чтобы оптимально и в короткие сроки получить необходимую СAD‑модель.
//www.youtube.com/embed/UJRakNlJycA
ПО PointShape Design от компании DREAMTNS (Южная Корея) совместимо с основными CAD‑программами, предлагает интеллектуальные инструменты для автоматизации рабочих процессов и имеет интуитивно понятный и удобный интерфейс. По своим возможностям и функционалу программа в целом может заменить западные аналоги, которые сейчас недоступны в России, в частности, Geomagic Design X
Читайте обзор Реверс-инжиниринг – в ваших руках: демонстрация ПО PointShape Design
Квалифицированный инженер
За 3D‑сканером, компьютером и ПО стоит человек, именно он принимает решения, интерпретирует результаты, проводит конструкторскую разработку детали, которая в дальнейшем пойдет на производство, будет функционировать в комплексе оборудования и сэкономит компании деньги. Чтобы этот процесс прошел в адекватные сроки и с адекватным качеством, безусловно, нужен квалифицированный инженер.
В идеале, в части метрологического исследования, это должен быть инженер-метролог, который выдаст правильные и четкие результаты, а со стороны создания СAD‑моделей – инженер-конструктор, знакомый с основными методами 3D‑моделирования и владеющий специальным набором инструментов.
Для управления комплексом 3D‑решений обычно достаточно от одного до трех специалистов, которые могут либо замещать друг друга, либо нести функцию универсального инженера – в данном случае по обратному инжинирингу. В отечественных компаниях, где созданы центры аддитивных технологий, такие специалисты уже есть.
Итак, ремонт и воссоздание деталей и комплектующих для машиностроительного оборудования – одна из актуальных задач производства в условиях санкций. Сложности с поставками или их прекращение поставили под удар само функционирование производств, однако с помощью 3D‑технологий и при минимальных трудозатратах утраченные или вышедшие из строя детали реально воссоздать за срок от нескольких часов до нескольких дней.
Обратитесь к экспертам iQB Technologies! Мы подберем оптимальный комплекс оборудования и ПО под ваши задачи, проведем первичное и дополнительное обучение.
Статья опубликована 25.08.2023 , обновлена 24.05.2024
О профессии
Бакалаврская программа ориентирована на подготовку наиболее востребованных специалистов в машиностроительном секторе экономики: инженеров-конструкторов, инженеров-технологов, инженеров по автоматизации промышленных систем. На современном этапе машиностроительное производство динамично развивается: производится активное техническое перевооружение, внедряется оборудование с числовым программным управлением. В настоящее время для специалистов в области машиностроения появляется много вызовов и задач, связанных с обеспечением обороноспособности страны и осуществления технологического прорыва. В связи с этим появляется потребность в специалистах, готовых сочетать знания в технической области с умением осуществлять гибкое проектирование с использованием высокопроизводительных автоматизированных систем. Инженер в области конструкторско-технологического обеспечения машиностроительных производств осуществляет подготовку комплекта конструкторской и технологической документации с использованием систем автоматизированного проектирования, а также производит наладку технологического оборудования с программным управлением. Еще вчера специалисты данной отрасли стояли у кульмана с карандашом, а сегодня инженеры моделируют в процессы с использованием передовых программных продуктов. Нехватка кадров в данной отрасли позволяет по окончанию обучения легко заявить о себе и найти применение на рынке труда с заработной платой от 60 тысяч рублей. Конкуренция в данной области подогревает и постоянное повышение указанной планки для привлечения молодых специалистов, и средняя заработная плата инженера-конструктора по г. Москва составляет 103 806 рублей.
Образовательный процесс
Ключевыми дисциплинами по направлению подготовки являются «три кита машиностроительного производства», отвечающие на ключевые вопросы: «Как делать?», «Чем делать?», «На чём делать?». Этими дисциплинами являются, соответственно, Технология машиностроения, Режущий инструмент и Оборудование машиностроительных производств.
Для подготовки специалистов современного уровня в образовательную программу включены также дисциплины, связанные с автоматизацией процессов проектирования и производства: Методика автоматизированного проектирования изделий и конструкций в машиностроении, Основы САПР, САПР технологических процессов.
Ключевым вопросом в рамках указанных дисциплин является получение знаний, умений и навыков в области выполнения профессиональных инженерных задач с использованием систем автоматизированного проектирования.
Практическая часть основных дисциплин включает в себя выполнения интересных заданий, связанных с моделированием конструкций изделий, их расчета на прочность, автоматизированное проектирование технологических процессов изготовления деталей. Полученные умения, обучающиеся развивают, принимая участие во всероссийских и международных студенческих конкурсах, олимпиадах (Профессионалы, Олимпиада «Основы инженерного проектирования», Олимпиада по технологии машиностроения).
Профессорско-преподавательский состав, осуществляющий подготовку по образовательной программе, можно охарактеризовать как сплав молодости, а также научного и производственного опыта. Это выпускник данной программы, работающий на должности технолог-программист оборудования с ЧПУ, доктор технических наук с большим научным опытом читает курс материаловедения, заведующий базовой кафедрой, занимающий одну из ключевых технико-управляющих должностей в ПАО «Мосэнерго».
Студенты с первого курса имеют возможность принять участие в работе студенческого научного кружка, в рамках которого ведется работа по реализации грантов, подготовка научных публикаций, выполнение профессиональных задач и кейсов от предприятий.
Защита выпускной квалификационной работы проходит с участием ведущих специалистов базовых предприятий отрасли, которые непосредственно из аудитории приглашают на интересные вакансии лучших выпускников.
Практика
ПАО «Авиационная корпорация «Рубин»
Разрабатывает и производит комплектующие для всей авиационной техники российского производства, являясь единственным в своем роде предприятием на территории СНГ, тематикой которого являются: взлетно-посадочные устройства, гидравлические авиационные системы и агрегаты гидравлических систем.
Предприятие участвует в совместной разработке учебных планов, образовательных программ, рабочих программ дисциплин и практик. На базе предприятия ведется практическая подготовка обучающихся. Предприятие предлагает возможность оплачиваемой стажировки и трудоустройства обучающихся.
Машиностроительный завод «ЗиО-Подольск» Госкорпорации Росатом.
Крупнейший производитель высокосложного теплообменного оборудования для предприятий ТЭК: атомных и тепловых электростанций, нефтяной и газовой промышленности, а также судостроения. Оборудованием с маркой «ЗиО» оснащены 100% атомных электростанций, начиная с первой в мире АЭС в Обнинске.
Предприятие участвует в совместной разработке учебных планов, образовательных программ, рабочих программ дисциплин и практик. На базе предприятия ведется практическая подготовка обучающихся. Предприятие предлагает возможность оплачиваемой стажировки и трудоустройства обучающихся.
АО «Коломенский завод» Госкорпорации Трансмашхолдинг,
Является единственным в России производителем и лидером в области производства современных магистральных пассажирских тепловозов, разработчиком и изготовителем нового поколения пассажирских электровозов и грузовых тепловозов для железных дорог России, стран СНГ и Балтии.
На базе предприятия ведется практическая подготовка обучающихся. Предприятие предлагает возможность оплачиваемой стажировки и трудоустройства обучающихся.
ФГУП «НАМИ».
Современная научно-исследовательская, опытно-производственная база, которая позволяет решить любую задачу в области исследований, проектирования, построения, разработки и испытаний автотранспортных средств.
На базе предприятия ведется практическая подготовка обучающихся. Предприятие предлагает возможность прохождения стажировки и трудоустройства обучающихся.
ОАО «Жуковский машиностроительный завод».
Современное, динамично развивающееся предприятие по выпуску аэродромной спецтехники, газового отопительного, газорегуляторного оборудования и жестяной евробанки для химической и лакокрасочной промышленности.
На базе предприятия ведется практическая подготовка обучающихся. Предприятие предлагает возможность оплачиваемой стажировки и трудоустройства обучающихся.
ООО «Центральный ремонтно-механический завод»
Крупнейшее в Московском регионе специализированное предприятие по диагностике, ремонту и послеремонтному обслуживанию оборудования электростанций.
Предприятие участвует в совместной разработке учебных планов, образовательных программ, рабочих программ дисциплин и практик. На базе предприятия ведется практическая подготовка обучающихся. Предприятие предлагает возможность оплачиваемой стажировки и трудоустройства обучающихся.