APPLICATION OF THREE-DIMENSIONAL SCANNING TECHNOLOGY TO CREATE DIGITAL TWINS OF MACHINING FACILITIES

О.А. Рябинина, А.И. Болдырев, А.А. Болдырев, Д.Ю. Левин
{"title":"APPLICATION OF THREE-DIMENSIONAL SCANNING TECHNOLOGY TO CREATE DIGITAL TWINS OF MACHINING FACILITIES","authors":"О.А. Рябинина, А.И. Болдырев, А.А. Болдырев, Д.Ю. Левин","doi":"10.36622/1729-6501.2024.20.2.030","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"описывается возможность применения технологии трехмерного сканирования для создания цифрового двойника станочного оборудования и его дальнейшего использования в процессе технологической подготовки производства. Цифровой двойник – это инструмент оптимизации работы специалистов, позволяет воссоздать инфраструктуру и логику операций физического объекта. Полученные таким способом цифровые модели станочного оборудования можно будет использовать в дальнейшем в автоматизированных системах управления предприятием, а также при грамотном проектировании планировок участков и производственных потоков в трехмерном пространстве, где двойник выступит в качестве 3D темплета оборудования для более оптимальной организации производственного процесса. Программно-аппаратные комплексы, предназначенные для обучения, в том числе самостоятельного, навыкам работы на станках производства, оснащенных системами числового программного управления (ЧПУ), могут использовать цифровой двойник для создания и симуляции программ ЧПУ на компьютере. Являясь полным виртуальным прототипом реального станка, он позволяет не только обучать работе с системами ЧПУ, но и, не тратя станочного времени, отлаживать ранее разработанные программы обработки, исключая с его помощью возможные столкновения узлов станка, устраняя дефекты и неточности программ, оптимизируя режимы работы. Приведен алгоритм проведения трехмерного сканирования станочного оборудования и пояснения к нему. Применение указанных технологий направлено на сокращение сроков технологической подготовки производства за счёт создания цифровой библиотеки станочного оборудования\n the paper describes the possibility of using three-dimensional scanning technology to create a digital twin of the machining facilities and its further use in the process of technological manufacturing preparation. A digital twin is a tool to optimize the work of specialists, it allows to recreate the infrastructure and logic of operations of a physical object. Digital models obtained in this way can be used in the future in automated enterprise management systems, as well as in the competent design of production area and production flows in three-dimensional space, where the twin will act as a 3D template of equipment for more optimal organization of the manufacturing process. These are software and hardware complexes designed for training in the skills of working on CNC machine. Such systems can use a digital twin to create and simulate СNC programs on a computer. Being a complete virtual prototype of a real machine, it allows not only to teach how to work with CNC systems, but also, without working time of the machine, to debug previously developed machining programs, eliminating with its help possible collisions of machine units, eliminating defects and inaccuracies of programs, optimizing operating modes. The article presents the algorithm of three-dimensional scanning of machining facilities and explanations to it. The application of these technologies is aimed at reducing the time of technological preparation of production by creating a digital library of machining facilities","PeriodicalId":515253,"journal":{"name":"ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА","volume":" 44","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-07-05","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.36622/1729-6501.2024.20.2.030","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

Abstract

описывается возможность применения технологии трехмерного сканирования для создания цифрового двойника станочного оборудования и его дальнейшего использования в процессе технологической подготовки производства. Цифровой двойник – это инструмент оптимизации работы специалистов, позволяет воссоздать инфраструктуру и логику операций физического объекта. Полученные таким способом цифровые модели станочного оборудования можно будет использовать в дальнейшем в автоматизированных системах управления предприятием, а также при грамотном проектировании планировок участков и производственных потоков в трехмерном пространстве, где двойник выступит в качестве 3D темплета оборудования для более оптимальной организации производственного процесса. Программно-аппаратные комплексы, предназначенные для обучения, в том числе самостоятельного, навыкам работы на станках производства, оснащенных системами числового программного управления (ЧПУ), могут использовать цифровой двойник для создания и симуляции программ ЧПУ на компьютере. Являясь полным виртуальным прототипом реального станка, он позволяет не только обучать работе с системами ЧПУ, но и, не тратя станочного времени, отлаживать ранее разработанные программы обработки, исключая с его помощью возможные столкновения узлов станка, устраняя дефекты и неточности программ, оптимизируя режимы работы. Приведен алгоритм проведения трехмерного сканирования станочного оборудования и пояснения к нему. Применение указанных технологий направлено на сокращение сроков технологической подготовки производства за счёт создания цифровой библиотеки станочного оборудования the paper describes the possibility of using three-dimensional scanning technology to create a digital twin of the machining facilities and its further use in the process of technological manufacturing preparation. A digital twin is a tool to optimize the work of specialists, it allows to recreate the infrastructure and logic of operations of a physical object. Digital models obtained in this way can be used in the future in automated enterprise management systems, as well as in the competent design of production area and production flows in three-dimensional space, where the twin will act as a 3D template of equipment for more optimal organization of the manufacturing process. These are software and hardware complexes designed for training in the skills of working on CNC machine. Such systems can use a digital twin to create and simulate СNC programs on a computer. Being a complete virtual prototype of a real machine, it allows not only to teach how to work with CNC systems, but also, without working time of the machine, to debug previously developed machining programs, eliminating with its help possible collisions of machine units, eliminating defects and inaccuracies of programs, optimizing operating modes. The article presents the algorithm of three-dimensional scanning of machining facilities and explanations to it. The application of these technologies is aimed at reducing the time of technological preparation of production by creating a digital library of machining facilities
应用三维扫描技术创建加工设施的数字双胞胎
本文介绍了利用三维扫描技术创建机床设备数字孪生系统的可能性,以及该系统在生产技术准备过程中的进一步应用。数字孪生是一种优化专家工作的工具,它可以重新创建物理对象的基础设施和操作逻辑。以这种方式获得的机床设备数字模型将来可用于企业自动化管理系统,以及在三维空间中对现场布局和生产流程进行有效设计。为培训(包括自我培训)而设计的软件和硬件综合体,包括在配备数控系统(NC)的生产设备上工作的技能,都可以使用数字孪生来在计算机上创建和模拟数控程序。作为真实机床的完整虚拟原型,它不仅可以教授数控系统的操作,还可以在不浪费机床时间的情况下调试以前开发的加工程序,在它的帮助下排除机床节点可能发生的碰撞,消除程序中的缺陷和误差,优化工作模式。本文给出了机床设备三维扫描的算法和相关说明。本文介绍了使用三维扫描技术创建加工设备数字孪生系统的可能性,以及该系统在技术准备过程中的进一步应用。数字孪生是优化专家工作的一种工具,它可以重新创建实物的基础设施和操作逻辑。以这种方式获得的数字模型将来可用于自动化企业管理系统,以及生产区域和三维空间生产流程的有效设计中,孪生数字模型将作为设备的三维模板,以更优化地组织生产流程。这些软件和硬件复合系统是为培训数控机床操作技能而设计的。此类系统可使用数字孪生系统在计算机上创建和模拟数控程序。作为真实机床的完整虚拟原型,它不仅可以教授如何使用数控系统,还可以在机床不工作的情况下调试之前开发的加工程序,在其帮助下消除机床单元可能发生的碰撞,消除程序的缺陷和不准确性,优化操作模式。文章介绍了加工设备三维扫描的算法和相关说明。这些技术的应用旨在通过建立加工设备数字图书馆,缩短生产技术准备时间。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
求助全文
约1分钟内获得全文 求助全文
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:604180095
Book学术官方微信