Наиболее часто задаваемые вопросы по системе компьютерного моделирования литейных процессов ПОЛИГОН:

1. Для литейного производства какого типа предназначен ПОЛИГОН - мелко-, средне- или крупносерийного?

Принципиально ПОЛИГОН может быть использован на литейном производстве любого типа - от уникального до крупносерийного. Эффективность применения ПОЛИГОНа в каждом конкретном случае определяется скорее не типом или размерами производства, а теми задачами, которые ставят перед собой его технологи-литейщики. ПОЛИГОН может стать полезным и даже необходимым на таком производстве, где специалисты стремятся не просто интуитивно или по аналогии найти результативное технологическое решение, а хотят понять внутренние причины возникновения какого-либо дефекта или почувствовать устойчивость технологии к возможным колебаниям технологических параметров. Уже накопленный опыт применения показал, что ПОЛИГОН весьма эффективен при производстве уникальных отливок, когда нецелесообразно месяцами отрабатывать технологию "вживую" с тем, чтобы потом изготовить одну-две пусть даже очень дорогостоящие отливки. Но не менее полезен ПОЛИГОН и в поточном производстве, когда ошибки, допущенные на стадии разработки технологии, в какой-то момент проявляются в серийном браке, а моделирование позволяет, варьируя параметры процесса, достаточно быстро выявить слабое звено.

2. Может ли ПОЛИГОН давать технологические рекомендации типа: какую надо использовать литниково-питающую систему или какова оптимальная температура заливки для конкретной детали?

ПОЛИГОН, являясь системой анализа, не дает ответы на вопросы типа: "Как делать?". Как и все системы анализа, ПОЛИГОН дает ответ на вопросы типа: "Что получится, если сделать так?". Таким образом, ПОЛИГОН никому никаких рекомендаций не дает, он "проигрывает", на компьютере процесс формирования отливки и дефектов в ней при заданной технологом геометрии отливки (и формы), начальных температурах и т.п. Системы моделирования, т.е. системы анализа, позволяют моделировать сложные физические процессы и проверять различные варианты технологических решений. Они помогают понять причины возникновения того или иного дефекта, а также подобрать оптимальный вариант технологии. Однако, сами решения и варианты должен предлагать технолог, причем достаточно хорошо понимающий физику литейных процессов. Моделируя разные варианты технологии, можно подобрать такие технологические параметры, которые обеспечат устойчивую, бездефектную и экономически выгодную (оптимальную) технологию. Помимо систем анализа технологии (моделирующих систем), также существуют системы синтеза технологии. Такие системы обычно не используют сложных физических моделей и при пользовании не требуют особых теоретических познаний. В качестве выходного результата такие системы предлагают рекомендации, например, размеров прибыли, уклонов, литников и т.п. в зависимости от некоторого ограниченного набора характеристик детали. Типичным вариантом системы синтеза являются компьютеризированные ГОСТы или заводские справочники с относительно несложными формулами или схемами, позволяющими получать значения различных технологических параметров. В то же время системы синтеза технологии жестко привязаны к конкретному производству или даже участкам этого производства, хороши только для типовых технологий с узкой специализацией по типу деталей, их размерам, способам литья и т.п. Будет большой ошибкой считать, что назначение системы моделирования ограничивается только проверкой вариантов предлагаемых технологом. Главное достоинство моделирующих систем даже не в том, что они позволяют провести перебор вариантов на компьютере в период проектирования технологии, а не в реальном производстве в период ее отработки, что дороже и дольше. Главное достоинство в том, что моделирующая система позволяет технологу пронаблюдать процессы идущие в отливке и понять по каким причинам образовывается тот или иной дефект в данной конкретной отливке при данных конкретных технологических параметрах. Именно это позволяет найти эффективные технологические решения, которые затем можно еще и ещё раз проверить с помощью моделирования. Когда технолог принимает то или иное технологическое решение, то при этом руководствуется некоторыми представлениями о ходе литейных процессов, которые у него сформировались в результате предыдущего опыта. Поскольку в обычном случае технолог может судить о ходе процесса только по косвенным признакам (наличие или отсутствие дефекта на конечной стадии), то эти представления далеко не всегда соответствуют действительности – просто в силу многофакторности и неоднозначности литейных процессов, сложности литейных геометрий, неустойчивости технологических параметров и т.д. А с помощью моделирования можно тот опыт, который раньше технологи нарабатывали десятилетиями, получить за год, причем гораздо более безболезненно для производства.

3. Каким образом рационально производить расчеты при помощи моделирующей системы?

К сожалению, распространённой ошибкой среди заводских специалистов-литейщиков является суждение о том, что с помощью одного расчёта в моделирующей системе они получат достоверные сведения о дефектах в отливке и т.д. В то время как результат расчёта на ЭВМ есть не более чем результат расчёта по конкретно заданным исходным данным, которые в условиях реального производства сильно варьируются (на одном предприятии – такие, на другом – иные), да и в рамках одного конкретно взятого предприятия могут быть трудноконтролируемы. При этом все эти трудноконтролируемые параметры могут сильно влиять на исход расчёта. Лишь при самом достоверном их установлении корректным будет сравнивать результаты моделирования и результаты, полученные на реальной отливке. Но это практически неосуществимо.
Поэтому при моделировании идут по иным путям, чтобы обойти эти противоречия. К примеру, при наличии конкретной технологии, опыта получения отливок по этой технологии, следовательно, сведений о распределении и характере дефектов в этих отливках, стремятся получить после проведения серии расчётов с чуть изменяемыми от расчёта к расчёту исходными данными такое же распределение дефектов (или другого ориентира) как и в реальной отливке. Затем можно будет проводить расчёты и по изменённым технологиям для этой отливки, сохраняя многие исходные данные, найденные при предшествовавшем подборе, вполне рассчитывая на адекватность этих новых результатов, поскольку практически все трудноконтролируемые (неконтролируемые) величины мы подспудно уже учитываем.
Другой путь - это оценка существующей технологии или нахождение новой, которая была бы устойчива к этому множеству неконтролируемых параметров. (Ищем ответ на вопрос: оптимальна ли эта технология.) В рамках такого подхода выполняется серия расчётов с варьированием от расчёта к расчёту исходных данных (просчёт с критическими, экстремальными значениями). После этого делается вывод о том, что данная технология чувствительна к какому либо параметру (и подлежит, очевидно, доработке в связи с этим), либо нечувствительна (имеет "запас прочности"), либо при соблюдении определённых условий производства можно будет избежать дефектов и др. варианты.

4. Сколько нужно времени технологу-литейщику, чтобы освоить ПОЛИГОН и начать эффективно использовать его при проектировании реальных технологий?

Если технолог регулярно занимается моделированием, и работа с моделирующей системой входит в его служебные обязанности, то через полгода он станет высококвалифицированным пользователем ПОЛИГОНа. При этом решение многих реальных технологических задач он сможет осуществлять практически сразу после прохождения недельного обучения. Однако, в вопросе сроков освоения ПОЛИГОНа многое зависит от организации работ на предприятии. Если моделирующая система считается на предприятии модным баловством, а не инструментом решения производственных задач, то с высокой долей вероятности процесс освоения ПОЛИГОНа тихо сойдет на нет.

5. Сколько нужно времени технологу-литейщику, чтобы промоделиро-
вать с помощью ПОЛИГОНа одну отливку?

Общего ответа на этот вопрос быть не может. Все зависит от сложности технологических проблем, стоящих перед пользователем. Опыт, накопленный при эксплуатации ПОЛИГОНа на различных предприятиях, показывает, что это время может колебаться от нескольких часов до нескольких месяцев. Чаще всего при разработке технологии получения одной отливки встает несколько иногда относительно независимых, иногда взаимосвязанных задач. Решение каждой из этих задач может потребовать проверки нескольких технологических вариантов, а соответственно и выполнения нескольких расчетов - в среднем до десяти. При этом следует иметь ввиду, что простота самой отливки далеко не всегда означает простоту технологической задачи. На основании многолетней практики все-таки можно назвать некоторые временные характеристики процесса моделирования. Они приводятся ориентировочно для компьютера типа Pentium-1000 с ОЗУ 512 Мб.

  • Для решения технологической задачи с использованием 3D модели средней сложности требуется обычно выполнить не менее 5 расчетов. Эта работа квалифицированным пользователем может быть выполнена в течение 1 рабочего дня, в течение которого можно подготовить и провести около 10 расчетов. К этому надо приплюсовать время на подготовку исходной 3D модели в некоторой внешней CAD-системе, которое зависит от сложности модели, квалификации конструктора и характеристик самой CAD-системы.

  • Для сложных и "больших" 3-D геометрических моделей может потребоваться 1-2 дня на подготовку собственно модели и 2-3 часа на каждый из расчетов. Таких расчетов обычно требуется не менее 3-5.

 

Ваши вопросы отправляйте по e-mail или через форму.