Будущее металлургии за Big Data и облачными технологиями

С 22 по 25 ноября в Тайване в Национальном университете Чунг-Синг (город Тайчунг) состоялся Первый международный симпозиум по технологиям пластического деформирования (“The First Asia Pacific Symposium on Technology of Plasticity”). Его организаторами выступили сообщества ученых-металлургов и специалистов по обработке металлов давлением. Эти сообщества действуют в Японии, Китае, Тайване, Южной Корее и Вьетнаме. 

На форуме были представлены самые передовые достижения в области формообразования различных металлов и сплавов. Один из пленарных докладов был посвящен разработке Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева – магнитно-импульсной обработке металлов (МИОМ). В течение часа о возможностях и областях применения этого вида обработки рассказывал доцент Самарского университета Ярослав Ерисов. 

«Технологии МИОМ, разрабатываемые на кафедре обработки металлов давлением, находят применение в самых разных областях: кроме штамповки деталей из металла, мы можем воздействовать на жидкий металл, есть даже более специфическое применение магнитно-импульсных технологий, например, в медицине», - говорит Ярослав Ерисов.

Также в ходе форума в Тайване ассистент кафедры обработки металлов давлением Сергей Сурудин выступил на секции, где рассказал об исследовании поведения алюминий-литиевого сплава В-1461 в литом и горячекатаном состоянии при различных температурно-скоростных режимах горячей деформации. Данный доклад вызвал большой интерес зарубежных коллег, так как замена традиционных алюминиевых сплавов на исследуемый сплав позволит значительно снизить вес перспективных образцов ракетно-космической техники.

Кроме того, участники симпозиума большое внимание уделили вопросам развития производства четвертого поколения (Industry 4.0), которое невозможно без использования современных информационных технологий: Интернета вещей, облачных технологий, Big Data. Этому было посвящено два пленарных доклада.

«Доклад коллег, посвященный этим процессам, показал, как Интернет используется для повышения производительности процесса и качества продукции, - рассказал Ярослав Ерисов. - Этот подход может быть использован практически для любой технологии обработки давлением. К примеру, кривошипный пресс подключается к Интернету и все данные о процессе передаются в “облако”. При этом специальная программа автоматически отслеживает изменение технологических параметров и прогнозирует, как процесс штамповки будет развиваться дальше и в определенный момент может даже остановить оборудование, или послать оператору сигнал, что возможен брак”. Этот подход позволяет распознать брак еще до того как он «будет сделан». Эти процессы завязаны на обработку больших массивов данных, с использованием технологии Big Data. “Производство четвертого поколения должно быть прогнозируемым, цеха будущего будут  настолько автоматизированы, что брак будет устраняться до его появления», - делает вывод Ярослав Ерисов.

Другим интересным направлением развития технологий является интенсивная пластическая деформация и многоуровненвое проектирование материалов, которые помогают получить функциональные и конструкционные материалы с заданными свойствами. Об этом также было рассказано в ходе пленарных заседаний симпозиума. «Свойства эти задаются на разных уровнях материала – от уровня атома, до микро и макроуровня, - говорит о процессе Сергей Сурудин. - В итоге получается изделие, которое отвечает очень специализированным требованиям. В качестве примера профессор H.S. Kim (Pohang University of Science and Engineering, Корея) рассказал о производстве имплантов для биомедицины – начиная от зубов, заканчивая костями. Такие материалы должны быть легкими, биосовместимыми, прочными».

Молодые ученые, побывавшие на симпозиуме в Тайване, пришли к выводу: металлические материалы несмотря на активное распространение композиционных остаются актуальными. Поскольку появляются новые технологии их обработки, которые расширяют области их применения. А будущее за производством 4.0, которое позволит практически сократить издержки производства, используя доступ к облачным технологиям и технологиям Big Data.

Справка:

МИОМ - метод бесконтактной обработки металлов давлением. Усилие, вызывающее деформацию заготовки, появляется в ней самой под действием мощного импульсного магнитного поля, которое создается специально спроектированным индуктором. С помощью одной и той же генерирующей установки можно формировать импульсы тока для разных индукторов.

Благодаря тому, что процесс деформирования занимает менее тысячной доли секунды и при высоких давлениях (до 2 тыс. атмосфер), технология МИОМ позволяет качественно соединять разнородные несвариваемые материалы, в том числе в порошкообразном состоянии. Можно выполнять качественную сборку металлостеклянных, металлокерамических узлов, а также сложные виды штамповки, обрезки, фальцовки, раздачи, калибровки и т.д., которые невозможно выполнить классическими способами.