Цифровой кортеж · 2019-06-11 · Цифровая история «НАМИ»...

12
Цифровой кортеж

Upload: others

Post on 16-Jul-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Цифровой кортеж · 2019-06-11 · Цифровая история «НАМИ» стартовала именно в рамках созда-ния автомобилей

16

PLM Эксперт | Май 2019

Цифровой кортеж

Page 2: Цифровой кортеж · 2019-06-11 · Цифровая история «НАМИ» стартовала именно в рамках созда-ния автомобилей

17

Май 2019 | PLM Эксперт

характеристик. Изначально нашей основной задачей было обеспе-чить комфорт, безопасность и тя-гово-динамические показатели на уровне самых лучших мировых аналогов сегмента люкс. При этом требовалось сохранить максималь-ный уровень унификации по систе-мам и агрегатам, этим и объясня-ется название проекта — «Единая модульная платформа». Наш проект отличает максималь-ное использование инноваций. При запуске новой модели круп-нейшими европейскими автомо-бильными концернами доля новых или модернизированных деталей редко превышает 25-30%. В рам-ках проекта «Единая модульная платформа» мы создавали автомо-биль с нуля. Aurus — уникальный продукт для отечественной авто-мобильной промышленности. В России не существовало подобной платформы. — Расскажите подробнее о про-екте «Кортеж», к которому при-ковано особое внимание. Какие характеристики были важны? — По большинству параметров наш автомобиль соответствует лучшим мировым аналогам: где-то мы превосходим их, где-то стре-мимся к ним. Лимузины Aurus ос-нащены самыми современными системами, повышающими ком-форт и безопасность пассажиров. Их отличает один из самых про-

— Перед научным центром ФГУП «НАМИ» была поставлена задача по созданию новейшей линейки гибридных автомобилей силами российских специалистов и с высо-кой долей локализации производ-ства. Расскажите, пожалуйста, под-робнее о проекте «Единая модульная платформа» и целях, поставленных перед вами. — Мы создали унифицированное семейство новых автомобилей с чи-стого листа. Автомобили созданы на единой платформе и образуют мо-дельный ряд с широким диапазо-ном технических и потребительских

сторных салонов в классе, посто-янный полный привод с электрон-ным управлением, высокие динамические показатели гибрид-ного силового агрегата и наличие бронированной защиты автомоби-ля. — Какую роль в вашей работе сыграли цифровые технологии? Какие возможности они вам пре-доставили? — Использование цифровых техно-логий с самых ранних этапов позво-лило выработать наиболее эффек-тивный подход к проектированию, валидации и оптимизации виртуаль-ных моделей, а также к анализу всех узлов, систем и автомобиля в сборе. Работа в 3D-среде позволяет кон-структору сделать будущий автомо-биль более осязаемым: видеть и анализировать изделие с самых ранних этапов проекта и обеспечи-вать требуемую степень зрелости новых деталей и систем еще до эта-па их физической реализации. Это повышает эффективность работы, сокращает время на доводку каж-дого изделия и компонента и позво-ляет действовать продуктивнее еще на фазе проектирования. Любое из-готовление прототипов крайне до-рогостояще. Использование цифро-вого двойника позволяет нам в режиме реального времени настра-ивать агрегаты в соответствии с из-менениями характеристик, что со-

Переверзев Вадим, главный конструктор проекта «Единая модульная платформа» госу-дарственного научного центра Российской Федерации ФГУП «НАМИ»

13 сентября 2013 года председатель правительства Дмитрий Анатольевич Медведев подписал распоряжение, давшее старт проекту по разработке и постановке на производство отечественных автомобилей для первых лиц государства. Проект получил название «Единая модульная платформа» и был поручен специалистам государственного научного центра Российской Федерации ФГУП «НАМИ». Особенностью проекта стало создание с чистого листа серии автомобилей на единой платформе с использованием цифровых технологий на всех этапах разработки — от проектирования до проведения испытаний. 7 мая 2018 года лимузин нового российского бренда Aurus был представлен широкой публике во время инаугурации президента России Владимира Путина, а в сентябре 2018 года состоялась премьера седана Aurus в рамках Московского автосалона. В планах — выпуск микроавтобуса и внедорожника. Поделиться своим опытом организации работы специалистов и использования цифровых технологий согласились эксперты государственного научного центра РФ ФГУП «НАМИ», имеющие непосредственное отношение к созданию автомобилей Aurus, — Переверзев Вадим, главный конструктор проекта «Единая модульная платформа»; Жуков Алексей, директор Центра корпоративных информационных систем; Глазов Владимир, начальник управления «Эксплуатационные свойства», и Дроздов Павел, директор Центра «Численный анализ и виртуальная валидация».

Page 3: Цифровой кортеж · 2019-06-11 · Цифровая история «НАМИ» стартовала именно в рамках созда-ния автомобилей

18

PLM Эксперт | Май 2019

соответствии с необходимым уров-нем доступа. Мы доводим продукт еще до изготовления прототипов в большей степени за счет единой рабочей среды, это позволяет бы-стро и легко решать возникающие проблемы в режиме реального времени. Если конструктор вносит изменение в изделие или деталь, он выпускает соответствующий ре-лиз, который отображается у всех членов команды. Таким образом можно синхронизировать и опти-мизировать работу большого кол-лектива, сделать ее более эффек-тивной. Своевременное и точное отображение информации позво-ляет большой команде комплекс-но анализировать проблемы и при-нимать правильные решения.— Проект требовал решения за-дач по разным направлениям, глубокой экспертизы и четкого соблюдения сроков. Что для вас было определяющим при выборе технологического партнера?— Решение принималось на осно-ве всестороннего анализа предло-жений ведущих игроков рынка, представленных в данной сфере. Siemens PLM Software предложила конкурентоспособные решения на конкурентоспособных условиях. — Какие задачи стоят перед ФГУП «НАМИ» сегодня? Как стро-ится взаимодействие с командой Siemens PLM Software?— Мы продолжаем работать с кол-легами из Siemens PLM Software и постоянно анализируем пути со-вершенствования рабочих процес-

кращает сроки и затраты, при этом на порядок улучшая качество оп-тимизации. — В какой цифровой среде орга-низована работа сотрудников «НАМИ» сегодня?— Мы полностью перешли на Siemens NX, система является еди-ной средой для всех наших разра-ботчиков. Решение от Siemens PLM Software принято в качестве стра-тегического направления дальней-шего развития. Мы продолжаем осваивать новые инструменты, ко-торые предоставляет платформа: процесс обучения сотрудников «НАМИ» продолжается непрерыв-но, так, мы активно изучаем техно-логии аддитивного производства и связанную с этим оптимизацию конструкции, рассматриваем воз-можности системы Simcenter для решения задач аэро- и термодина-мики. — Как организована совместная работа сотрудников и построен обмен информацией? Каких ре-зультатов в этом направлении вы достигли?— Нам удалось организовать рабо-ту в единой информационной сре-де как всех членов большой ко-манды инженеров «НАМИ», так и наших партнеров по проекту. Бла-годаря решению Teamcenter от Siemens PLM Software все участни-ки конструкторских, производ-ственных и других подразделений управляют разработкой и подго-товкой производства такого слож-ного инновационного продукта в

сов, использования новых возмож-ностей систем и адаптации этих систем под конкретные задачи на-шей команды и нашего проекта. Совместно со специалистами Siemens PLM Software мы стремимся сократить время и ресурсы на управление большими сборками, которые, как правило, замедляют рабочий процесс. Немаловажной становится более глубокая интеграция поставщиков в нашу цифровую среду в рамках Teamcenter. Некоторые из них уже работают там, остальные будут ин-тегрированы в ближайшем буду-щем.— Что Вы считаете главным ре-зультатом проекта «Единая мо-дульная платформа» для «НАМИ»? — «НАМИ» — это институт со столет-ней историей, широким спектром проектов и главный эксперт техни-ческого регулирования автомобиль-ного рынка России. Тем не менее проект «Единая модульная платфор-ма» полностью преобразил «НАМИ». В стенах «НАМИ» удалось сформи-ровать команду высококвалифици-рованных специалистов, способных развивать этот проект и успешно ре-шать самые сложные задачи отрас-ли. Это новый уровень, подобного масштаба по проектированию с ну-ля целой линейки автомобилей и постановки их на производство в нашей стране не было. В рамках проекта большинство процессов мы создавали с нуля, что требовало определенного уровня цифровиза-ции. У сотрудников института и

Page 4: Цифровой кортеж · 2019-06-11 · Цифровая история «НАМИ» стартовала именно в рамках созда-ния автомобилей

19

Май 2019 | PLM Эксперт

раньше были свои рабочие цифро-вые среды, однако они не были так структурированы и высоко органи-зованы. Цифровая история «НАМИ» стартовала именно в рамках созда-ния автомобилей Aurus.

— Расскажите, пожалуйста, о ва-шем подходе к формированию цифровой платформы и выбору программных решений?— В области развития ИТ-инфра-структуры «НАМИ» взял вектор на создание единой информационной среды. Над проектами работает большое число специалистов из разных предприятий и отраслей. Со-трудники в рамках множества функ-циональных подразделений должны

эффективно взаимодействовать, чтобы вся цепочка — от постанов-ки требований к компонентам до их установки в автомобиль — была непрерывной. Это непросто, одна-ко чтобы этого достичь, мы выби-раем программное обеспечение, которое можно интегрировать в существующую цепочку жизненно-го цикла изделия. У систем от од-ного вендора больше шансов на успешную интеграцию. Помимо всего прочего это упроща-ет сотрудничество коллег: решения Simcenter используют данные на-прямую из Teamcenter, расчетная модель ассоциативно связана с ис-ходной конструкторской, подготов-ка расчетной модели существенно упрощена, а Teamcenter позволяет хранить эти связи и управлять из-менениями и расчетами. Это дает возможность оперативно ставить задачи и решать их.— Какие технологии использова-ны в рамках реализации проекта «Единая модульная платформа»? Какие задачи они были призва-ны решить? — В рамках проекта мы планиро-вали автоматизировать весь жиз-ненный цикл, от управления тре-бованиями до выпуска серийной продукции, однако на практике мы подготовили систему к работе только к этапу разработки кон-структорской документации для первых прототипов. Нам пришлось формировать требования в руч-ном режиме, без привязки к PLM-системе. В дальнейшем мы

Жуков Алексей, директор Центра корпоративных информационных систем государственного научного центра Российской Феде-рации ФГУП «НАМИ»

это наверстали, и на этапе разра-ботки серийной документации уже использовали инструменты по управлению требованиями и дру-гие модули системы, что суще-ственно упростило сотрудничество подразделений и преемственность данных. Новые информационные технологии были призваны решить задачи разработки конструкции автомобиля, выпуска конструктор-ской документации и подготовки производства.— Как быстро удалось перейти от пилотного проекта к промыш-ленной эксплуатации решения?— В нашем случае пилотный про-ходил параллельно с проектом разработки автомобиля. Мы дона-страивали Teamcenter и NX в соот-ветствии с требованиями стандар-тов ЕСКД и реалиями нашего проекта. Через семь месяцев кон-структорская документация выпу-скалась уже в NX под управлением Teamcenter. В дальнейшем внедря-лись дополнительные модули, та-кие как управление требованиями, управление изменениями, различ-ные отчеты.Следующим этапом мы планируем включить задачи в отношении ин-женерных расчетов, разработки электронных компонентов и моду-лей. Одновременно мы внедряем решение Siemens Polarion для управления жизненным циклом приложений и ПО. — Как поменялись процессы разработки и технологической подготовки изделий?

Page 5: Цифровой кортеж · 2019-06-11 · Цифровая история «НАМИ» стартовала именно в рамках созда-ния автомобилей

20

PLM Эксперт | Май 2019

— Изначально мы работали в руч-ном режиме. Благодаря переходу на PLM-систему от Siemens PLM Software нам удалось значительно повысить эффективность взаимо-действия с разными версиями компонентов. Сегодня в процессе разработки и отладки поисковых решений рассматривается множе-ство вариантов, ни один из кото-рых заранее не может быть при-нят. Кроме того, мы получили возможность формировать раз-личные составы изделия. С помо-щью вариантных правил в Teamcenter мы можем создать мо-дель и представить ее в разных комплектациях, то есть управлять всеми деталями и каждую ком-плектацию отправлять в производ-ство. Без PLM-системы мы не смог-ли бы ввести одновременно несколько моделей автомобиля, каждая из которых предусматрива-ет несколько комплектаций в рам-ках единой платформы.

— Как создание единого информа-ционного пространства повлияло на организацию работы? — Мы получили такое преимуще-ство, как единство данных. Напри-мер, до внедрения PLM-системы специалисты отдела закупок полу-чали информацию в бумажном ви-де либо по электронной почте. В процессе работы данные устарева-ли, но с ними продолжали работать. Использование системы управления изменениями в Teamcenter позволи-ло работать с актуальными данными в режиме реального времени. Дру-гой пример — это выпуск конструк-торской документации. Наличие CAD-системы подразумевает силь-ное упрощение процесса выпуска конструкторской документации. Как известно, тем, что можно изме-рить, можно управлять. Имея в рас-поряжении соответствующие ин-струменты, мы можем использовать данные для принятия верных управ-ленческих решений.

Page 6: Цифровой кортеж · 2019-06-11 · Цифровая история «НАМИ» стартовала именно в рамках созда-ния автомобилей

21

Май 2019 | PLM Эксперт

— Проект «Единая модульная платформа» — это семейство ав-томобилей, в том числе и брони-рованных, с мощным двигате-лем, большими габаритами и массой, к которому предъявля-ются самые высокие требования как по маневренности, так и по комфорту в салоне. Очевидно, что это непростая задача — со-блюсти такой баланс. Расскажи-те, пожалуйста, какие цели вы ставили перед собой.— Перед нами стояла амбициоз-ная задача по созданию с нуля коллектива, инфраструктуры и ав-томобиля. При этом необходимо

— Насколько это помогает исклю-чить риск ошибки?— Система позволяет осуществлять контроль. В процессе выпуска ком-понента документация проходит определенные этапы контроля, са-мый длительный из которых — утверждение конструкторской доку-ментации. За проверкой непосредственного руководителя конструктора следуют процедуры технологического контроля, увязки компонентов автомобиля, норма-тивный контроль документации. По-сле утверждения главным конструк-тором документация поступает в так называемый архив. Teamcenter в том числе выполняет роль архива. — Какие критерии были для вас определяющими при выборе тех-нологического партнера? — Для всех ведущих производите-лей автомобилей возможности CAD-системы выходят на первое ме-сто. Важнейшее значение для нас имели глубина экспертизы, стои-мость решения и опыт специали-стов. Siemens PLM Software оказался наиболее подходящим партнером по этим параметрам. Помимо этого, решения Siemens PLM Software пре-восходят аналоги с точки зрения гибкости и скорости развития. Пар-тнерство с Siemens PLM Software представляет собой некий симбиоз, объединение усилий профессиона-лов для достижения лучшего ре-зультата. — Расскажите, пожалуйста, о пер-спективных направлениях вашей

дальнейшей работы и новых вы-зовах, на которые готовится от-ветить научный центр.— В первую очередь нам необхо-димо развернуть технологическую подготовку производства. Сейчас она ведется на основе данных, хранящихся в Teamcenter, но не в самой системе. Основная задача внедрения ТТП — получить ответ на вопрос: как изготавливается ав-томобиль и какие ресурсы для это-го необходимы. Недавно завершилась большая ра-бота по интеграции eCAD-системы E3 с Teamcenter, это позволит хра-нить информацию по жгутам в PLM-системе. Для решения опре-деленного спектра задач рассма-триваются системы Mentor Graphics. Другая перспективная тема — беспилотные автомобили, для раз-работки которых мы используем Siemens NX, тут мы уже достигли значимых результатов. Наши беспилотные устройства управля-ются с помощью средств интерне-та вещей, используя информацию с датчиков. Спектр интересных нам направле-ний продолжает расширяться вме-сте с развитием технологий и по-явлением новых тенденций. «НАМИ» — ведущий научный центр отрасли, и именно освоение новейших технологий позволяет нам поддерживать свое первен-ство. Мы открыты для новых пред-ложений и дальнейшего развития.

Глазов Владимир, начальник управления «Эксплуатаци-онные свойства» государственного научного центра Российской Феде-рации ФГУП «НАМИ»

Анализ качества переключения передач автомобиля в программном обеспечении Simcenter Amesim

Page 7: Цифровой кортеж · 2019-06-11 · Цифровая история «НАМИ» стартовала именно в рамках созда-ния автомобилей

22

PLM Эксперт | Май 2019

Page 8: Цифровой кортеж · 2019-06-11 · Цифровая история «НАМИ» стартовала именно в рамках созда-ния автомобилей

23

Май 2019 | PLM Эксперт

ния и, как следствие, качества из-делия. Благодаря этому специали-сты в ходе проектирования видят, выходят ли они за границы требо-ваний или нет. Параллельно с про-ведениями расчетов создается

цифровой двойник компоновки и его оптимизация. Таким образом данные и результаты мигрируют между CAD- и CAE-системами. Это дает нам возможность управлять изделием на протяжении всего цикла разработки. Еще одним эффективным инстру-ментом на пути к созданию полного цифрового двойника продукта стал Simcenter Amesim. Формируя уже не геометрические, а математиче-ские характеристики того или иного узла или детали и создавая управля-

было получить высокие потреби-тельские свойства, на уровне луч-ших мировых аналогов. Нашими ос-новными конкурентами были автомобили, на которых сейчас ез-дят члены правительства, а также сегмент люкс — Rolls-Royce и Bentley.«Единая модульная платформа» представляет собой уникальный проект, когда на одной платформе нам нужно было построить автомо-били с совершенно разными харак-теристиками — бронированные ав-томобили для первых лиц государства и незащищенные ма-шины, которые составят конкурен-цию иностранным автопроизводите-лям.— Как вам удалось обеспечить со-гласование этих противоречивых функциональных характеристик между собой?— Это большая и кропотливая рабо-та. К примеру, стремление снизить вес автомобиля и увеличить вну-треннее пространство для пассажи-ров сталкивается с совершенно про-тивоположным требованием, обусловленным бронированием. Нередко нам приходилось искать компромиссы, нестандартные реше-ния. Работа включает изучение ав-томобилей-аналогов, большое коли-чество расчетов и поиски вариантов исполнения, испытания, оптимиза-цию конструкции, взаимодействие с технологами и многочисленные дискуссии, как внутри команды, так и с поставщиками. Использование решения Simcenter позволяет вы-строить процессы мультидисципли-нарного анализа на самых ранних этапах проектирования, верифика-ции и валидации моделей и испыта-ний. Такой подход позволяет найти баланс между требованиями и обе-спечить высокую технологичность. — Как использование цифрового двойника повлияло на ваш подход к проектированию? — Цифровой двойник позволяет проводить широкий спектр расче-тов и сокращать число испытаний. Мы используем классический V-об-разный подход к проектированию, от формирования общих требова-ний к автомобилю до разработки требований к узлам и деталям и об-ратно. На протяжении всего цикла разработки, с самых ранних ее эта-пов, мы применяем цифровой двойник будущего автомобиля для повышения качества проектирова-

Использование решений Simcenter позволяет выполнять мультидисциплинарный анализ с самых ранних этапов проектирования

Page 9: Цифровой кортеж · 2019-06-11 · Цифровая история «НАМИ» стартовала именно в рамках созда-ния автомобилей

24

PLM Эксперт | Май 2019

ющее воздействие, мы можем анализи-ровать, каким образом элементы систе-мы согласуются между собой. — Какие преимущества вам дало ис-пользование решения Simcenter Amesim?— 1D-моделирование — это эффек-тивный и точный инструмент, позволя-ющий анализировать то, что раньше нам было недоступно. Например, для того чтобы проверить падение произ-водительности насоса при разных тем-пературах, нужно было проводить не-сколько циклов испытаний. Теперь, обладая данными в отношении харак-теристик охлаждающей жидкости и ха-рактеристик насоса, мы получили воз-можность проверить это в цифровой среде и скорректировать алгоритм ра-боты насоса до проведения испыта-ний. Аналогичный подход можно прак-тиковать для выявления возможных проблем. Найти их источник можно несмотря на то, что система уже созда-на, постфактум. Если воспроизвести ее

точную модель, можно ускорить реше-ние проблем. Simcenter Amesim — это современный инструмент для глубоко-го проектирования систем.— Расскажите, пожалуйста, о вашем подходе к испытаниям. Как исполь-зование цифрового двойника помо-гает принимать решения по доводке конструкции? — Ключевая особенность проекта «Единая модульная платформа» за-ключается в том, что сроки разработок имели первостепенное значение. Мы сразу объединили лучшие отраслевые подходы и передовые технологии для проектирования. При помощи Simcenter Testing Solutions мы проверяем выбранные решения, проводим оптимизацию кон-струкции, в том числе панелей кузова, анализ собственных частот колебаний, после чего, используя Siemens Test.Lab, оперативно обрабатываем резуль-таты натурных испытаний виброаку-стических характеристик и оптимиза-

Цифровой двойник позволяет в режиме реального времени настраивать агрегаты в соответствии с изменениями характеристик, что сокращает сроки и затраты, при этом на порядок улучшая качество оптимизации

Page 10: Цифровой кортеж · 2019-06-11 · Цифровая история «НАМИ» стартовала именно в рамках созда-ния автомобилей

25

Май 2019 | PLM Эксперт

ции кузова, деталей интерьера, узлов и агрегатов. Это позволяет нам еще на этапе создания кон-струкции оптимизировать кузов, де-тали интерьера, узлы и агрегаты.Комбинация виртуальных и натур-ных испытаний позволяет нам зна-чительно сократить временные за-траты и получить более точные данные.

— Какими результатами вы може-те поделиться уже сейчас?— Развивая проект, мы получаем достаточно много эксперименталь-ных данных и после их обработки модернизируем модели, добиваясь максимальной корреляции между моделями и испытаниями. Мы обе-спечили высокую сходимость ре-зультатов натурных и виртуальных испытаний. Сейчас мы заканчиваем этап валидации моделей и убежда-емся, что в серийном продукте полу-чим те свойства, которые заплани-ровали. Естественно, без цифровой среды и расчетных данных не обой-тись: они позволяют нам заглянуть

туда, куда невозможно заглянуть при проведении натурных испыта-ний, понять природу, физику про-цесса. Мы стремимся к тому, чтобы испытания носили преимуществен-но проверочный характер и были направлены в большей степени на обеспечение корреляции виртуаль-ной модели. — Как применение цифровых технологий помогает вам решить вопросы сертификации?— В рамках анализа цифрового макета, повышения зрелости авто-мобиля мы проводим так называе-мую виртуальную сертификацию: проверяя соблюдение сертифика-ционных требований уже на этапе проектирования. Мы не можем за-пустить в производство деталь, ко-торая не соответствует необходи-мым требованиям.

Это делает процесс более стабиль-ным и прогнозируемым. Цифро-вой макет и инструменты провер-ки сертификационных требований, а также внесение соответствую-щих изменений обеспечивают эф-фективное прохождение сертифи-кационных испытаний.— Расскажите, пожалуйста, о том, как строилось взаимодей-ствие с командой Siemens PLM Software. Какие планы на даль-нейшее сотрудничество?— Мы оперативно получали всю необходимую поддержку и кон-сультации со стороны локального офиса Siemens PLM Software. Бла-годаря этому удалось динамично двигаться вперед в комфортном режиме. Мы активно сотрудничали в ходе пилотных проектов, получа-ли техническую поддержку, кон-сультировались и участвовали в обучающих мероприятиях. Руководством была поставлена за-дача по выходу на рынок инжини-ринговых услуг как по численному моделированию, так и по кон-структорским работам. Важным шагом на пути к поставленной за-даче стало выделение расчетов в отдельную структуру — у нас поя-вился центр «Численный анализ и виртуальная валидация». Эта об-ласть становится важным направ-лением деятельности института, динамично развивающимся и очень перспективным. Одновре-менно с этим проходит тестирова-ние решения STAR-CCM+ для задач

Page 11: Цифровой кортеж · 2019-06-11 · Цифровая история «НАМИ» стартовала именно в рамках созда-ния автомобилей

26

PLM Эксперт | Май 2019

в сфере гидрогазодинамики и те-плообмена. Если все пройдет успешно, а я в это верю, мы будем постепенно расширять примене-ние программных продуктов Siemens PLM Software, которые по-зволят нам более точно и каче-ственно выполнять нашу работу.

— Расскажите, пожалуйста, под-робнее о центре «Численный анализ и виртуальная валида-ция». Какие задачи стоят перед вами?— Основная задача центра — про-ведение различного рода прове-рок, отвечающих на вопросы, пра-вильно ли разработана конструкция, в верном ли направ-лении идет разработка и т.д. На этапе технического проекта или при разработке мы проводим практически полный спектр расче-тов, включая анализ прочности, жесткости, аэродинамических по-казателей, высокодинамических нагрузок, crash-тесты и другие. На этапе согласования конструкции проверяем ее на соответствие как техническим требованиям, так и таким нормативам, как правила ЕЭК ООН или требования EuroNCAP. — Что вам дает использование функционального моделирова-ния? — Функциональное моделирова-ние, в том числе с использованием 1D моделей, — это возможность сформировать либо уточнить тре-

бования заказчика. Мы применяем этот подход на этапе, когда идея проекта уже существует, но пока не произошел переход к формирова-нию 3D-модели того или иного узла или системы. Например, в рамках разработки двигателя нового авто-мобиля функциональная модель по-зволяет определить, какого типа двигатель потребуется, в каком диа-пазоне мощностей, какая необходи-ма коробка передач и другие харак-теристики на основе поставленных заказчиком требований.Еще на этапе идеи мы можем сузить сектор поиска и определить, в ка-кой области вероятнее всего нахо-дится то или иное рабочее решение. Мы подбираем те дорожные усло-вия, в которых предполагается ис-пользовать автомобиль, и выставля-ем именно те требования к двигателю, которых будем дости-гать. В этом случае на отработку ре-шения потребуется гораздо меньше времени. — Каких результатов удалось до-стичь? — Мы создаем 1D- и 3D-модели, ко-торые поэтапно приходят к физиче-ским образцам. Например, с помо-

Дроздов Павел, директор Центра «Численный анализ и виртуальная валидация» государственного научного центра Российской Феде-рации ФГУП «НАМИ»

Page 12: Цифровой кортеж · 2019-06-11 · Цифровая история «НАМИ» стартовала именно в рамках созда-ния автомобилей

27

Май 2019 | PLM Эксперт

щью этого инструмента мы можем смоделировать топливную эконо-мичность. Посредством расчетов и эскизов мы достигаем приемлемого значения коэффициента сопротив-ления воздуха. Следом за специали-стами, которые разрабатывали экс-терьер, то есть внешние обводы и стилистику автомобиля, в дело всту-пает группа, занимающаяся аэроди-намикой. Она вносит свои коррек-тивы. В результате мы находим компромисс, который позволяет со-хранить внешнюю стилистику авто-мобиля, но при этом достичь доста-точных величин в части аэродинамических характеристик.— Для решения каких задач вы планируете использовать решение STAR-CCM+?— В отношении аэродинамики мы находимся в поиске продукта, кото-рый позволил бы выполнять те зада-чи, которые сейчас стоят перед на-ми, как можно быстрее, качественнее и по приемлемой сто-имости. Сейчас мы проводим пилот-ный проект, используя решение Simcenter STAR-CCM+ для оценки те-плового состояния подкапотного пространства автомобиля. Этот про-ект позволяет оценить программ-ное обеспечение с точки зрения ос-новных этапов процесса моделирования, в том числе на наи-более трудоемком для нас этапе подготовки расчетной модели. Уже сейчас видны результаты использо-вания Simcenter STAR-CCM+ — нам удалось существенно сократить вре-мя подготовки расчетной модели. Планируется использовать Simcenter STAR-CCM+ для решения целого

комплекса задач, начиная от клас-сических задач внешней аэродина-мики, заканчивая расчетом рабо-ты основных систем автомобиля: контуров охлаждения двигателя, насосов топливной и масляных си-стем. Нашей целью является полу-чение цифрового двойника авто-мобиля, способного c высокой точностью предсказывать характер изменения основных параметров автомобиля с учетом работы всех узлов и агрегатов.Для знакомства наших сотрудни-ков с программным продуктом был организован базовый тре-нинг, мы приняли участие в крат-ком специализированном курсе по термоменеджменту автомоби-ля и семинаре с коллегами, имею-щими многолетний опыт примене-ния Simcenter STAR-CCM+ в задачах автомобильной промыш-ленности.

— Пожалуйста, расскажите о при-оритетных направлениях работы центра. Какие актуальные задачи необходимо решить в ближай-шее время?— Мы расширяем спектр задач, которые можно решить с помо-щью 1D-моделирования. Это ги-дравлика, термоменеджмент, тяго-динамические расчеты, оценка свойств автомобиля в 1D-среде. Это особенно важно на этапе тех-нического предложения, когда производится выбор между разны-ми компоновочными решениями автомобиля. Следующий этап — подробное изу-чение вопросов моделирования трансмиссии: мы хотим перенять опыт Siemens PLM Software по ее доводке до соответствия заданным требованиям. Мы продолжаем изучать возмож-ности Simcenter в отношении мето-да конечных элементов, есть пла-ны по использованию этого решения в качестве пре- и пост-процессора для подготовки моде-лей, обработки результата и его анализа в разных вариациях. Также мы рассматриваем продук-ты Siemens PLM Software в качестве инструментов для решения задач по виброакустике и пассивной без-опасности.

Интервью записалаКлавдия БироваИллюстрации предоставленыФГУП «НАМИ» и взятыиз открытых источников