Paggamit sa RPA sa mga kalkulasyon sa siyensya ug engineering

entry

Sa eskuylahan, aron mapalig-on ang among kahibalo, gihangyo kami nga sulbaron ang daghang parehas nga mga pananglitan. Kanunay kaming naglagot: unsa ang bililhon dinhi? Ipuli ang duha o tulo ka mga kantidad sa pormula ug makuha ang tubag. Diin ang paglupad sa hunahuna dinhi? Ang reyalidad nahimong mas harsh kaysa eskwelahan.

Karon nagtrabaho ko isip IT analyst. Sa wala pa moapil sa IT field, nagtrabaho ko isip heating engineer, CNC programmer, ug miapil sa research projects.

Gikan sa akong kaugalingon nga kasinatian, kombinsido ako nga ang mga inhenyero ug siyentista naggugol sa 95% sa ilang oras sa pagtrabaho sa ingon nga "sama nga tipo" nga mga aksyon. Kalkulahin ang mga equation, pagsusi, pagrekord sa mga resulta, pagkopya sa mga detalye. Proyekto human sa proyekto, eksperimento human sa eksperimento, adlaw-adlaw.

Ania ang pipila ka mga pananglitan gikan sa akong miaging trabaho.

Hangtud sa 2019, naghimo ako mga layout alang sa thermal vacuum molding. Kung ang ingon nga modelo gitabonan sa gipainit nga plastik, makakuha kami usa ka produkto nga eksakto nga gisubli ang geometry niini nga modelo. Deskripsyon sa teknolohiya dinhi.

Ang siklo sa produksiyon sa mock-up nanginahanglan usa ka tibuuk nga hugpong sa labi ka espesyal nga aplikasyon:

• Autodesk Inventor alang sa 3D modeling;
• Excel alang sa pag-upload sa mga sukat sa workpiece;
• Excel alang sa pagkalkulo sa gasto sa layout;
• HSM module alang sa paghimo og CNC control program;
• Computer file system alang sa pagdumala sa mga file sa programa;
• Mach3 nga palibot alang sa pagkontrol sa usa ka CNC machine.

Kinahanglang mano-mano ang pagbalhin sa datos gikan sa palibot ngadto sa palibot, ug kini naglakip sa tibuok nga mga lamesa ug mga han-ay sa mga bili. Hinay ang proseso, ug kasagarang mahitabo ang mga sayop.

Sa wala pa kana, miapil ako sa pagpalambo ug paghimo sa mga light guide (link). Adunay daghang panukiduki, disenyo ug kalkulasyon didto: espesyal nga mga palibot alang sa mga kalkulasyon sa thermal ug suga (Ansys, Dialux), dugang mga kalkulasyon sa pagka-epektibo sa gasto, lakip ang Autocad ug Inventor alang sa mga modelo ug mga drowing. Ug dinhi ang parehas nga mga kalisud: ang resulta sa pagkalkula gikan sa usa ka aplikasyon kinahanglan nga giguyod sa lain nga aplikasyon alang sa sunod nga pagkalkula. Ug sa ingon sa pipila ka mga higayon sa pagpangita sa kamalaumon nga solusyon.

Ang panahon sa usa ka enhinyero ug panahon sa usa ka siyentista maoy bililhon kaayo nga panahon. Wala ta maghisgot bahin sa suweldo dinhi. Sa luyo sa mga kalkulasyon sa engineer adunay usa ka dako nga proyekto nga adunay usa ka team. Sa luyo sa panukiduki sa siyentista anaa ang panglantaw sa tibuok industriya. Apan kasagaran ang usa ka highly qualified nga espesyalista "tanga" nagbalhin sa mga mithi gikan sa usa ka programa ngadto sa lain imbes sa pagpalambo sa mga konsepto, pagmodelo, paghubad sa mga resulta, paghisgot ug brainstorming uban sa mga kauban.

Ang timaan sa modernong palibot sa negosyo mao ang katulin. Ang merkado kanunay nga nagduso. Sa 2014, migahin kami og 2-3 ka semana sa paghimo og usa ka modelo. Sa 2018, kini tulo ka adlaw, ug kana ingon og dugay na kaayo. Karon ang tigdesinyo kinahanglan nga maghimo daghang mga kapilian sa solusyon sa parehas nga oras nga gigahin kaniadto sa usa ra nga kapilian.

Ug usa pa ka punto - mga pamuhunan ug mga risgo. Aron "makadakop" sa usa ka proyekto, ang usa ka negosyo kinahanglan nga mamuhunan ~ 6% sa gasto niini nga proyekto sa pag-uswag sa konsepto sa wala pa magtapos sa usa ka kasabutan sa kustomer. Kini nga mga pondo moadto:

• alang sa panukiduki;
• konsepto nga disenyo;
• pagtasa sa gasto sa pamuo;
• pag-andam sa mga sketch, ug uban pa.

Gikuha sila sa kompanya gikan sa kaugalingon nga bulsa, kini ang kaugalingon nga peligro. Ang pagtagad sa konsepto nagkinahanglan sa panahon sa mga espesyalista, ug sila busy sa naandan.

Human masinati ang mga himan sa pagtrabaho sa usa ka kompanya sa IT, nainteresado ako kung unsa nga mga pamaagi sa automation sa proseso sa negosyo ang mahimong mapuslanon sa mga inhenyero. Sa ingon, ang mga negosyo dugay na nga naggamit sa robotic process automation (RPA) aron mabuntog ang naandan.

Giangkon sa mga tiggama sa RPA ang mosunod nga mga bentaha sa ingon nga himan sa automation:

1. versatility (ang robot makahimo sa pagtrabaho uban sa bisan unsa nga aplikasyon, uban sa bisan unsa nga tinubdan sa data);
2. kasayon ​​sa pagkat-on (walay lawom nga kahanas sa programming ug administrasyon ang gikinahanglan);
3. katulin sa pag-uswag (ang nahuman nga algorithm nagkinahanglag gamay nga oras kaysa tradisyonal nga pagprograma);
4. tinuod nga kahupayan sa empleyado gikan sa naandan nga operasyon.

Base sa kini nga mga pamatasan, among susihon kung unsa ang epekto sa paggamit sa RPA sa mga kalkulasyon sa engineering/siyentipikanhon.

Deskripsyon sa pananglitan

Atong tan-awon ang usa ka yano nga pananglitan. Adunay usa ka cantilevered beam nga adunay karga.

Atong tan-awon kini nga problema gikan sa posisyon sa usa ka engineer ug gikan sa posisyon sa usa ka siyentista.

Kaso nga "Engineer": adunay usa ka cantilevered beam nga 2 m ang gitas-on. Kinahanglan kini nga adunay karga nga motimbang og 500 kg nga adunay 3-fold nga safety margin. Ang sagbayan gihimo sa usa ka rektanggulo nga tubo. Kinahanglan nga pilion ang seksyon sa beam sumala sa katalogo sa GOST.

Kaso nga "scientist": hibal-i kung giunsa ang gibug-aton sa karga, ang cross-section ug gitas-on sa sagbayan makaapekto sa kapasidad sa pagdala sa karga niini nga sagbayan. Kuhaa ang regression equation.

Sa duha nga mga kaso, ang puwersa sa grabidad giisip, nga naglihok sa sagbayan nga katimbang sa masa sa sagbayan.

Atong tun-an sa detalye ang unang kaso - "engineer". Ang kaso sa "siyentipiko" gipatuman sa susamang paagi.

Sa teknikal, ang among panig-ingnan yano ra kaayo. Ug ang usa ka espesyalista sa hilisgutan makahimo sa pagkalkulo niini sa usa ka calculator. Duna miy laing tumong: ang pagpakita kon sa unsang paagi ang solusyon sa RPA makatabang kung ang buluhaton mahimong dako.

Sa pagpasayon, atong matikdan usab: ang cross-section sa pipe usa ka sulundon nga rectangle, nga walay paglibot sa mga kanto, nga walay pagtagad sa weld.

Ang buluhaton sa engineer

Ang kinatibuk-ang laraw sa "engineer" nga kaso mao ang mosunod:

1. Sa usa ka sheet sa Excel kami adunay usa ka lamesa nga adunay lainlaing mga tubo sumala sa GOST.
2. Alang sa matag entry niini nga lamesa, kinahanglan nga maghimo kita og 3D nga modelo sa Autodesk Inventor.
3. Unya, sa palibot sa Inventor Stress Analyzes, naghimo kami usa ka kalkulasyon sa kusog ug gi-upload ang resulta sa kalkulasyon sa html.
4. Atong makita ang kantidad nga "Maximum von Mises stress" sa resulta nga file.
5. Gihunong namon ang pagkalkula kung ang hinungdan sa kaluwasan (ang ratio sa kusog sa ani sa materyal hangtod sa labing kadaghan nga stress sa von Mises) dili moubos sa 3.

Kami nagtuo nga ang usa ka sagbayan sa usa ka angay nga cross-section maghatag ug 3 ka pilo nga safety margin ug gamay ra ang gibug-aton taliwala sa ubang mga kapilian.

Sa kinatibuk-an, sa among buluhaton ang espesyalista nagtrabaho sa 3 nga mga aplikasyon (tan-awa ang diagram sa ibabaw). Sa tinuod nga sitwasyon, ang gidaghanon sa mga aplikasyon mahimong mas dako pa.

GOST 8645-68 "Rectangular steel pipe" adunay 300 ka mga entry. Sa among demo nga problema, among mub-an ang lista: magkuha kami usa ka butang gikan sa matag gidak-on nga pamilya. Adunay 19 ka mga rekord sa kinatibuk-an, diin kinahanglan kang mopili og usa.

Ang palibot nga modelo sa Inventor, diin atong tukuron ang modelo ug maghimo mga kalkulasyon sa kusog, adunay usa ka librarya sa mga andam nga materyales. Atong kuhaon ang beam nga materyal gikan niini nga librarya:

Materyal - Asero
Densidad 7,85 g/cu. cm;
Kusog sa abot 207 MPa;
Tensile kusog 345 MPa;
Young's modulus 210 GPa;
Paggunting modulus 80,7692 GPa.

Mao kini ang hitsura sa usa ka three-dimensional nga modelo sa usa ka loaded beam:

Ug ania ang resulta sa kalkulasyon sa kusog. Ang sistema nagpintal sa mga huyang nga lugar sa beam nga pula. Kini mao ang mga dapit diin ang tensyon mao ang labing dako. Ang sukdanan sa wala nagpakita sa bili sa pinakataas nga stress sa beam material.

 

Karon atong ibalhin ang pipila sa trabaho ngadto sa robot

Ang laraw sa trabaho nagbag-o sama sa mosunod:

Among tipunon ang robot sa Automation Anywhere Community Edition (gitawag nga AA) nga palibot. Atong susihon ang mga pamatasan sa pagtimbang-timbang ug ihulagway ang mga suhetibong impresyon.

Pagkakaron

Ang mga solusyon sa RPA (ilabi na ang mga komersyal) padayon nga gipahimutang ingon usa ka paagi sa pag-automate sa mga proseso sa negosyo ug pag-automate sa trabaho sa mga empleyado sa opisina. Ang mga panig-ingnan ug mga kurso sa pagbansay naglangkob sa interaksyon sa ERP, ECM, ug Web. Ang tanan "sama sa opisina".

Sa sinugdan kami nagduhaduha kon ang AA ba makahimo sa pagkuha sa interface ug data sa among Autodesk Inventor. Apan ang tanan nagtrabaho gyud: matag elemento, matag kontrol gihubit ug girekord. Bisan sa mga porma sa serbisyo nga adunay mga lamesa sa parameter, ang robot nakakuha og access sa gusto nga cell pinaagi lamang sa pagtudlo sa mouse.

Sunod mao ang usa ka pagsulay sa paglansad sa usa ka studio sa pagkalkula sa kusog. Ug walay problema usab. Sa kini nga yugto, kinahanglan namon nga mabinantayon nga magtrabaho uban ang mga paghunong tali sa mga aksyon kung ang sistema naghulat nga makompleto ang kalkulasyon.

Ang pagbawi sa resulta nga datos gikan sa Web ug pagsal-ot niini ngadto sa Excel hapsay nga lakaw.
Sulod niini nga buluhaton, gipamatud-an ang versatility. Sa paghukom sa mga paghulagway sa ubang mga RPA vendors, versatility mao ang tinuod nga usa ka komon nga bahin sa niini nga kategoriya sa software.

Sayon makat-on

Nagkinahanglan kini og daghang mga gabii aron ma-master: mga kurso, mga panig-ingnan sa pagbansay - naa ra tanan. Daghang tigbaligya sa RPA ang nagtanyag ug libre nga pagbansay. Ang bugtong babag: ang interface sa palibot ug mga kurso sa AA naa ra sa English.

Katulin sa pag-uswag

Among gipalambo ug gi-debug ang algorithm alang sa "problema sa engineer" sa gabii. Ang han-ay sa mga aksyon nahuman sa 44 lamang nga mga panudlo. Sa ubos usa ka tipik sa interface sa Automation Anywhere nga adunay nahuman nga robot. Ubos nga code/Walay konsepto sa code - wala na kinahanglana ang pagprograma: gigamit namo ang mga recorder sa operasyon o drug'n'drop gikan sa command library. Unya i-configure ang mga parameter sa bintana sa mga kabtangan.

Kahupayan gikan sa naandan

Ang robot mogugol ug 1 ka minuto 20 ka segundo sa pagproseso sa usa ka rekord. Gigugol namon ang halos parehas nga oras sa pagproseso sa usa ka rekord nga wala’y robot.

Kung naghisgut kita mahitungod sa napulo ug gatusan nga mga rekord, nan ang usa ka tawo dili kalikayan nga kapuyon ug magsugod sa pagkalinga. Ang usa ka espesyalista mahimong kalit nga okupado sa ubang buluhaton. Sa usa ka tawo, ang usa ka proporsiyon sa porma nga "Kung ang usa ka buluhaton nagkinahanglan og usa ka minuto, nan ang N ingon nga mga buluhaton mahimong makompleto sa A * N nga mga minuto" dili molihok - kini kanunay nga nagkinahanglan og dugang nga panahon.

Sa among pananglitan, ang robot magsunud-sunod sa mga rekord, sugod sa pinakadako nga mga seksyon. Sa dagkong mga arrays kini usa ka hinay nga pamaagi. Aron mapadali, mahimo nimong ipatuman ang sunud-sunod nga mga pagbanabana, pananglitan, ang pamaagi ni Newton o tunga nga dibisyon.
Resulta sa kalkulasyon:

Talaan 1. Resulta sa pagpili sa seksyon sa beam

Ang buluhaton sa siyentista

Ang tahas sa siyentista mao ang pagpahigayon og daghang mga eksperimento sa numero aron mahibal-an ang balaod kung diin ang kapasidad sa pagdala sa karga sa usa ka sagbayan nagbag-o depende sa cross-section, gitas-on ug masa sa karga. Ang nakit-an nga balaod giporma sa porma sa usa ka regression equation.

Aron tukma ang usa ka equation sa regression, ang usa ka siyentista kinahanglan nga magproseso sa daghang mga datos.

Alang sa among pananglitan, usa ka han-ay sa mga variable sa input ang gigahin:

• gitas-on sa profile sa tubo;
• gilapdon;
• gibag-on sa dingding;
• gitas-on sa sagbayan;
• gibug-aton sa karga.

Kung kinahanglan naton buhaton ang pagkalkula alang sa labing menos 3 nga mga kantidad sa matag variable, nan sa kinatibuk-an kini 243 nga pagbalik-balik. Uban sa duha ka minuto nga gidugayon sa usa ka pag-uli, ang kinatibuk-ang oras mahimong 8 ka oras - usa ka tibuuk nga adlaw sa pagtrabaho! Para sa mas kompleto nga pagtuon, kinahanglan nga dili kita magkuha og 3 ka mga kantidad, kondili 10 o labaw pa.

Atol sa dagan sa pagtuon, siguradong mahimong klaro nga ang dugang nga mga hinungdan kinahanglan iapil sa modelo. Pananglitan, "pagmaneho" lain-laing mga grado sa puthaw. Ang gidaghanon sa mga kalkulasyon nagdugang sa napulo ug gatusan ka beses.

Sa usa ka tinuud nga buluhaton, ang robot makahimo sa pagpalingkawas sa siyentista sulod sa daghang mga adlaw, nga gamiton sa espesyalista sa pag-andam sa publikasyon, ug kini ang nag-unang timailhan sa kalihokan sa siyentipiko.

Sumaryo

Ang "produkto" sa usa ka inhenyero usa ka nagtrabaho nga aparato, usa ka disenyo. Ang robotization sa mga kalkulasyon makapakunhod sa mga risgo tungod sa mas lawom nga pag-uswag sa proyekto (daghang mga kalkulasyon, daghang mga mode, daghang mga kapilian).

Ang "produkto" sa usa ka siyentista usa ka equation, pattern, o uban pang compact nga paghulagway. Ug kon mas tukma kini, mas daghang datos nga nalangkit sa pagtuki. Ang solusyon sa RPA makatabang sa pagmugna og impormasyon nga "pagkaon" alang sa mga modelo.

Atong i-generalize ang atong ehemplo.

Ang papel sa modelo sa pagkalkula mahimong bisan unsang modelo: usa ka modelo sa tulay, usa ka modelo sa makina, usa ka modelo sa sistema sa pagpainit. Ang espesyalista gikinahanglan aron masiguro nga ang tanan nga mga sangkap sa modelo naa sa husto nga interaksyon sa usag usa ug nga ang modelo naghatag "sa gawas" usa ka hugpong sa mga yawe nga parameter-variable.

Ang papel sa computing environment gidula sa bisan unsang aplikasyon nga gigamit sa usa ka espesyalista sa iyang trabaho. Ansys, Autocad, Solidworks, FlowVision, Dialux, PowerMill, Archicad. O usa ka butang nga naugmad sa balay, pananglitan, usa ka programa alang sa pagpili sa mga fan sa usa ka pabrika sa pabrika (tan-awa ang mga programa sa pagpili sa kagamitan sa Systemair).

Among gikonsiderar ang website, database, Excel sheet, ug txt file isip tinubdan sa datos.
Ang katapusan nga resulta sa trabaho - usa ka taho - usa ka dokumento sa Pulong nga adunay awtomatikong nahimo nga teksto, usa ka tsart sa Excel, usa ka set sa mga screenshot o usa ka newsletter sa email.

Ang RPA magamit bisan asa ang pagtuki sa engineering magamit. Ania ang pipila ka mga lugar:

• kalig-on kalkulasyon ug deformation;
• hydro- ug gas dynamics;
• pagbaylo sa init;
• electromagnetism;
• interdisciplinary analysis;
• generative nga disenyo;
• kontrol nga mga programa alang sa CNC (pananglitan, nesting);
• medikal ug biolohikal nga panukiduki;
• sa mga kalkulasyon sa mga sistema nga adunay feedback o non-stationary nga mga sistema (kung ang katapusan nga resulta kinahanglan ibalhin sa tinubdan nga datos ug ang kalkulasyon gisubli).

Karon, ang mga solusyon sa RPA aktibo nga gigamit sa negosyo aron ma-automate ang mga proseso ug magtrabaho sa datos. Ang rutina sa usa ka trabahante sa opisina, usa ka inhenyero ug usa ka siyentista adunay daghang managsama. Among gipakita nga ang mga robot mapuslanon sa engineering ug science.

Atong i-summarize ang atong mga impresyon.

1. Versatility - oo, ang RPA usa ka unibersal nga himan.
2. Sayon nga makat-on - oo, yano ug accessible, apan kinahanglan nimo ang usa ka pinulongan.
3. Katulin sa pag-uswag - oo, ang algorithm dali nga natipon, labi na kung nakuha nimo ang pagtrabaho kauban ang mga recorder.
4. Paghupay sa imong kaugalingon gikan sa naandan - oo, makahatag gyud kini mga benepisyo sa mga dagkong buluhaton.

Source: www.habr.com