Как сподручнее транспортировать айсберги к Африканскому континенту
А также как сократить тормозной путь автомобиля, построить новую модель «Боинга» без прототипов, извлечь максимум полезных ископаемых из месторождения – обсудили на ежегодном деловом форуме 3DEXPERIENCE FORUM в Москве.
«Сегодня перед нами стоит задача глобальной конкурентоспособности, особенно после вступления во Всемирную торговую организацию, – сказал, обращаясь к участникам форума, заместитель министра промышленности и торговли РФ Алексей Рахманов. По его словам, 20% российских компаний сегодня создают 80% совокупной прибыли отечественных промышленных предприятий. Для того чтобы вывести остальные 80% компаний на новый уровень, понадобится много усилий. И в этом, безусловно, помогут программные продукты для трехмерного моделирования. К тому же они очень хорошо сочетаются с креативностью русского народа, ведь, по мнению А. Рахманова, наш народ был креативным всегда. «Давайте смотреть на IT-решения шире, чем мы привыкли. Их нужно воспринимать как новый стиль жизни, новую философию», – призвал заместитель министра.
«Мы видим амбиции России, поэтому мы и работаем в вашей стране, – сказал президент французской компании Dassault Systemes Бернар Шарлес (его компания специализируется на производстве программного обеспечения для 3D-моделирования). – Большая страсть к науке, к математике, к объединению различных дисциплин есть как в России, так и во Франции, – и это роднит два государства». Б. Шарлес уверен: «живое» трехмерное моделирование полностью заменяет скучное проектирование объектов на кульманах, является лучшей заменой долгому и дорогостоящему созданию и испытанию промышленных образцов. В подтверждение своих слов президент французской компании приводит пример «Боинга-777»: он был смоделирован в компьютерной 3D-среде и «сразу полетел без каких-либо физических прототипов». Проект был весьма крупным: 6 тысяч инженеров, 10 миллиардов долларов, срок выполнения – 10 лет.
Однако «Боинг-777» – далеко не единственный самолет, спроектированный при помощи 3D-моделирования, напоминает Лоран Вальрофф, гендиректор Dassault Systemes в России и СНГ. Есть такие примеры и в российском авиапроме. Например, знаменитый «Сухой Суперджет-100», который «сделали» в программе CATIA. В этой «линейке» также и продукция отечественных компаний – «Камов», «Микоян» и других. Без сомнений, считает Л. Вальрофф, скоро произойдет тотальный переход от бумажного формата 2D к цифровому 3D. Причем с двухмерного проектирования, которое является стандартом для многих предприятий, можно перейти на 3D безболезненно, не подвергая угрозам безопасность и конфиденциальность информации. И Россия проявляет в этом направлении ощутимую инициативу. Это стало политикой по инвестированию средств и развитию страны. Поэтому в университетах должны обучать именно 3D-моделированию, и это происходит уже сегодня – по данным Л. Вальроффа, более 60 российских вузов уже сейчас использует программное обеспечение Dassault Systemes. Он обращает внимание студентов на то, что трехмерное компьютерное проектирование – очень перспективное направление для построения карьеры.
По словам Б. Шарлеса, область применения 3D-моделирования чрезвычайно широка – к примеру, продукция Dassault Systemes используется в 12 отраслях промышленности (от оборонной и аэрокосмической до моделирования квартирных ремонтов, модной одежды и интерьера магазинов) в 140 странах мира. Недаром, по версии журнала «Forbes», Dassault Systemes входит в «Топ-100» инновационных компаний, 45% выручки ей приносит Европа (кстати, по итогам прошлого года выручка составила 1,783 миллиарда евро). (Правда понятие «Европа» трактуется здесь весьма широко – как географическая область от Новосибирска до Северной Африки.) При этом 27% выручки вкладывается в НИОКР.
«Ежегодно сотни тысяч айсбергов откалываются от ледников, – рассказывает Б. Шарлес. – И вот появилась идея – почему бы их не захватывать и не транспортировать к Африканскому континенту для снабжения местных жителей питьевой водой? Однако весят эти айсберги очень много – обычными способами их не перевезти. С помощью трехмерных моделей можно воссоздать реальную ситуацию транспортировки, учитывая положение и силу течений между Антарктидой и Африкой. Мы провели эксперименты в 3D и определили, какая технология будет наиболее эффективной при реализации этого проекта. Были найдены компании, которые могут производить ткани для укрытия айсбергов, чтобы они не разрушались в ходе перевозки. Разработаны специальные парашюты, снижающие энергоемкость процесса транспортировки».
Так трехмерное компьютерное моделирование помогает двигать науку и по-новому решать старые насущные проблемы человечества.
Еще одно направление 3D-моделирования – предотвращение травм, которые люди нередко получают на работе и в быту, на дорогах и во время занятий спортом. Увы, некоторые повреждения наносят существенный ущерб здоровью и ведут к инвалидности. 3D-программы позволяют воссоздавать процессы, которые происходят с организмом человека в ходе получения травмы, и на основе полученных данных разрабатывать защитное оборудование.
О том, как трехмерное проектирование служит автопрому и потребителям его продукции, рассказал Оливье Саппан, вице-президент Dassault Systemes по транспортной отрасли. Он подчеркнул, что задача компании – обслуживать не только заказчиков, но и «заказчиков заказчиков» – то есть водителей и пассажиров. Одно из направлений этого обслуживания – безопасность движения. Например, для того, чтобы получить необходимую длину торможения транспортного средства, в программу вводятся параметры колес, тормозных дисков, подвески, контролирующего оборудования – благодаря этому создается виртуальный продукт: трехмерная картинка, где изображена дорога, машина, черта, у которой эта машина должна остановиться. «Прокатывая» 3D-автомобильчик в объемной компьютерной программе, специалисты отрабатывают его тормозной путь на экране монитора до достижения искомого результата – например, пока тормозной путь не превысит 75 метров. Если машина не укладывается в отведенное расстояние, нужно работать дальше, изменяя технические параметры автомобиля. При этом отрабатываются и сопутствующие параметры, связанные с ценой и эксплуатацией машины. Например, достичь более короткого тормозного пути можно тремя способами. Первый – поставить более широкие шины, у которых будет большее сцепление с дорогой. Однако это сразу же увеличит расход топлива. Второй способ – использовать более широкий тормозной диск, однако это может повлечь повышение температуры диска. Поэтому второй вариант заставляет изменить конструкцию машины и однозначно увеличивает ее цену, ведь необходимо доустановить систему, которая бы отводила от тормозного диска излишнее тепло. Третий вариант – создать управляемые элементы подвески, которые смогут сделать работу тормозной системы более эффективной. Но это можно сделать только на очень дорогом авто, поскольку потребуется доустановка программного обеспечения для управления элементами подвески.
Еще одна полезная сторона 3D-моделирования для автопрома – возможность обходиться без физического уничтожения автомобилей, заменяя его виртуальными краш-тестами.
В свою очередь, Моника Менгини – в буквальном смысле слова женщина-легенда, успевшая побывать чемпионкой Италии по волейболу, послужить в криминальной полиции и поуправлять двадцатью брендами Procter & Gamble, ныне – один из исполнительных директоров Dassault Systemes, – напомнила, что сегодня потребители по всему миру создают огромные объемы цифровых данных. Для обработки, хранения и управления этими данными нужна соответствующая техника и новые сервисы. И здесь важно создать такую технику, которая была бы удобна и проста в эксплуатации, легко настраивалась, а при необходимости – изменялась и интегрировалась с другим оборудованием. «Мир и так слишком сложен, чтобы его еще больше усложнять», – говорит М. Менгини. Моделировать такую удобную, простую и надежную технику позволяют программы для трехмерного моделирования.
Ольга Стагурова, руководитель российского подразделения Gemcom (с июля оно позиционируется под брендом GEOVIA), сообщила, что специальные программные 3D-пакеты позволяют повысить эффективность отработки месторождений полезных ископаемых. На каждый доллар, затраченный на такое программное обеспечение, заказчик получает экономический эффект 3–4 доллара – такой результат показало исследование, проведенное компанией «Северсталь». По словам О. Стагуровой, когда специалисты занимались проектированием в 2D, то есть на бумаге, это часто заканчивалось тем, что выработки не попадали в рудное тело. Применение 3D-моделирования значительно снизило вероятность таких ошибок, хотя, признается Ольга, и не исключило их полностью – человеческий фактор берет свое. Проблема угольного метана, обводненность и сейсмоопасность месторождений полезных ископаемых – у разработчиков есть поле для деятельности. «Думаю, лет через сто Gemcom (GEOVIA) будет моделировать космическую подземную базу на Луне», – такое у О. Стагуровой видение будущего ее компании.
Алексей Агафонов, начальник лаборатории нижегородского НИАЭП, входящего в госкорпорацию «Росатом», рассказал, как 3D-моделирование применяется при проектировании всех объектов новых российских АЭС.
Фото автора.
На фото:
1. Эмблема форума. 2. Лоран Вальрофф, гендиректор Dassault Systemes в России и СНГ. 3. Алексей Рахманов, заместитель министра промышленности и торговли РФ. 4. Президент Dassault Systemes Бернар Шарлес приобщается к русской традиции под аплодисменты Лорана Вальроффа, гендиректора Dassault Systemes в России и СНГ. 5. Президент Dassault Systemes Бернар Шарлес и исполнительный вице-президент по индустриям, маркетингу и корпоративным связям Dassault Systemes Моника Менгини. 6. Применение 3D-моделирования в автопроме. 7. 3D-моделирование транспортировки айсберга. 8. Ольга Стагурова, гендиректор компании Gemcom-Россия (GEOVIA). 9. Многовариантность программного обеспечения Gemcom (GEOVIA). 10—11. Использование 3D-моделирования при возведении АЭС. 12. Модель самолета, выполненная студентами МАИ при помощи 3D-моделирования (в прошлом году студенты МАИ представили на форуме модель четырехколесного велосипеда, признанную лучшей среди подобных).
