Триває друк

2017 №06 (03) DOI of Article
10.15407/as2017.06.04 		2017 №06 (05)

Автоматичне зварювання 2017 №06


Журнал «Автоматическая сваока», № 5-6, 2017, с. 26-34
 

Концепция создания усовершенствованной системы искусственного интеллекта и компьютеризированного тренажера для виртуальной сварки

Юйхуэй Яо1, С. И. Пелешенко1, В. Н. Коржик2, В. Ю. Хаскин2, В. В. Квасницкий3


1Компания «Вэйхань наука и технология». 518071, Китай, Гуанчжоу, Шеньжен, авеню Хуан 1001, строение А4
2ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
3НТУУ «КПИ им. Игоря Сикорского». 03056, г. Киев, пр-т Победы, 37.
 
Реферат
Одним из эффективных путей решения проблемы нехватки высококвалифицированных сварщиков является использование виртуальных систем сварки для их обучения. Такие системы базируются на искусственном интеллекте, заложенном в основу компьютеризированного тренажера, снабженного адаптированным под задачи обучения интерфейсом. Уже сейчас такие системы расширяют возможности обучения за счет увеличения количества моделируемых сварочных технологий и методов сварки. Можно ожидать, что в будущем они помогут различным учреждениям значительно уменьшить себестоимость обучения специалистов. Целью работы являлось создание искусственного интеллекта для обучения сварщиков, позволяющего разработать виртуальную систему обучения сварке в реальном времени с функциями прогнозирования и моделирования морфологии, а также интеллектуальной оценкой качества сварного шва. В результате выполения работы была создана система искусственного интеллекта для сети сварочных тренажеров V60, обладающая следующими достоинствами: возможностью моделирования реалистичного внешнего вида и качества сварного шва; возможностью моделирования напряженно-деформированного состояния сваренных деталей и температурных полей в режиме реального времени; базой данных для моделирования большего количества сварочных технологий и применяемых материалов; возможностью моделирования процессов 3D-печати; наличием системы виртуального тестирования и анализа качества сварных деталей; системой сертификации; развлекательным модулем; доступом к кафедре экспертов; высокой экономической целесообразностью. Установлено, что качество имитации сварочных процессов виртуальным тренажером зависит от скорости графической составляющей и тем выше, чем выше уровни учета теплового влияния сварочного источника на нагрев свариваемого образца и возникающего напряженно-деформированного состояния. Библиогр. 13, табл. 1, рис. 10.
 
Ключевые слова: сварочный тренажер, ручная дуговая сварка, сварка дугой с неплавящимся электродом, сварка дугой с плавящимся электродом, искусственный интеллект, виртуальная сварка

Читати реферат українською
Юйхуей Яо1, С. І. Пелешенко1, В. М. Коржик2, В. Ю. Хаскін2, В. В. Квасницький3
1Компанія «Вейхань наука і технологія», м. Шеньжен, КНР (Shenzhen Weihan Science and Technology Co., Ltd., PRC)
2ІЕЗ ім. Є. О. Патона НАН України. 03680, м. Київ-150, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
3НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського ». 03056, м. Київ, пр-т Перемоги, 37.
 
КОНЦЕПЦІЯ СТВОРЕННЯ УДОСКОНАЛЕНОЇ СИСТЕМИ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ І КОМП ’ЮТЕРИЗОВАНОГО ТРЕНАЖЕРА ДЛЯ ВІРТУАЛЬНОГО ЗВАРЮВАННЯ
 
Одним з ефективних шляхів вирішення проблеми нестачі висококваліфікованих зварників є використання віртуальних систем зварювання для їх навчання. Такі системи базуються на штучному інтелекті, закладеному в основу комп’ютеризованого тренажера, забезпеченого адаптованим під завдання навчання інтерфейсом. Вже зараз такі системи розширюють можливості навчання за рахунок збільшення кількості модельованих зварювальних технологій і методів зварювання. Можна очікувати, що в майбутньому вони допоможуть різним установам значно зменшити собівартість навчання фахівців. Метою роботи було створення штучного інтелекту для навчання зварників, що дозволяє розробити віртуальну систему навчання зварюванні в реальному часі з функціями прогнозування і моделювання морфології, а також інтелектуальної оцінкою якості зварного шва. В результаті виконаної роботи була створена система штучного інтелекту для мережі зварювальних тренажерів V60, що має наступні переваги: можливість моделювання реалістичного зовнішнього вигляду і якості зварного шва; можливість моделювання напружено-деформованого стану зварених деталей і температурних полів в режимі реального часу; базою даних для моделювання більшої кількості зварювальних технологій та матеріалів; можливістю моделювання процесів 3D-друку; наявністю системи віртуального тестування і аналізу якості зварних деталей; системою сертифікації; розважальним модулем; доступом до кафедри експертів; високою економічною доцільністю. Встановлено, що якість імітації зварювальних процесів віртуальним тренажером залежить від швидкості графічної складової і тим вище, чим вище рівні обліку теплового впливу зварювального джерела на нагрів зварюваного зразка і напружено-деформованого стану, що виникає. Бібліогр. 13, табл. 1, рис. 10.
 
Ключові слова: зварювальний тренажер, ручне дугове зварювання, зварювання дугою з неплавким електродом, зварювання дугою з плавким електродом, штучний інтелект, віртуальне зварювання
Поступила в редакцию 19.04.2017
Подписано в печать 15.08.2017
 
Список литературы
  1. Липодаев В. Н. (2014) Семинар «Проблемы организации сварочных работ в Украине. Новые технологии и оборудование для высококачественной сварки». Автоматическая сварка, 1, 68–71.
  2. Патон Б. Е., Коротынский A. Е., Богдановский В. А. и др. (2010) Информационные технологии при подготовке сварщиков и специалистов сварочного производства: современные тенденции. Сварка и Диагностика, 1, 10–15.
  3. Патон Б. Е., Богдановский В. А., Васильев В. В., Даниляк С. Н. (1988) Электронные тренажерные системы в сварке. Автоматическая сварка, 5, 45–48.
  4. ttp://www.svarkainfo.ru/rus/lib/blog/?year=2011-06&-docId=1044: Использование сварочных тренажеров в обучении специалистов по сварке.
  5. Кайтель С., Аренс С., Молл Х. (2014) Использование компьютерных технологий в обучении сварщиков. Автоматическая сварка, 10, 54–58.
  6. (2014) IIW Commission XIV Workshop success: Showcasing latest international developments in welding training systems. Australasian Welding Journal, 59, 18–22.
  7. http://stc-paton.com/rus/services/simulator06: Обучение персонала сварочного производства и сертификация продукции сварочного и родственных производств. Тренажеры сварщика для электродуговой сварки. Тренажер ТСДС-06М.
  8. http://avtograph-oem.ru/press-center/news/prezentaciya_virtualnogo_trenazhera_svarwika_soldamatic/: Презентация виртуального тренажера сварщика Soldamatic.
  9. http://www.lincolnelectric.com/ru-ru/equipment/trainingequipment/Documents/VRTEX_360_brochure_rus.pdf: Виртуальный тренажер сварщика VRTEX 360.
  10. http://tctena.ru/stati/virtual_welding: Сварные соединения в мире виртуальной подготовки.
  11. http://www.ruspromsoft.ru/solutions/education/weldingtrainer: Виртуальный тренажер сварки Волжанка-1.
  12. https://www.vive.com/ru/product/: Система виртуальной реальности Vive.
  13. http://fb.ru/article/178300/igrovoy-dvijok-unity-unity-d-porusski: Ильюшенко Н. Игровой движок Unity. Unity 3D по-русски.