Aplikasi RPA dina itungan ilmiah sareng rékayasa

asup

Di sakola, pikeun ngumpulkeun pangaweruh urang, kami dipenta pikeun ngajawab loba conto sarupa. Kami ngaganggu sadaya waktos: naon anu berharga di dieu? Gantikeun dua atanapi tilu nilai kana rumus sareng kéngingkeun jawaban. Dimana hiber pikiran dieu? Kanyataanana tétéla leuwih heuras tibatan sakola.

Ayeuna kuring damel salaku analis IT. Sateuacan gabung dina widang IT, abdi digawé salaku insinyur pemanasan, programmer CNC, sarta nyandak bagian dina proyék panalungtikan.

Tina pangalaman kuring sorangan, kuring yakin yén insinyur sareng élmuwan nyéépkeun 95% waktos damelna pikeun tindakan "sarua-sarua" sapertos kitu. Ngitung persamaan, pariksa, catetan hasil, salinan spésifikasi. Proyék demi proyék, ékspérimén demi ékspérimén, poé demi poé.

Ieu sababaraha conto tina padamelan kuring sateuacana.

Dugi ka 2019, kuring ngadamel perenah pikeun cetakan vakum termal. Upami modél sapertos kitu ditutupan ku palastik anu dipanaskeun, urang bakal nampi produk anu persis ngulang géométri modél ieu. Pedaran téhnologi di dieu.

Siklus produksi mock-up merlukeun sakabeh set aplikasi kacida husus:

• Autodesk Inventor pikeun modél 3D;
• Excel pikeun unggah dimensi workpiece;
• Excel pikeun ngitung biaya perenah;
• modul HSM pikeun nyieun program kontrol CNC;
• Sistem file komputer pikeun ngatur file program;
• lingkungan Mach3 pikeun ngadalikeun mesin CNC.

Data kedah ditransfer sacara manual ti lingkungan ka lingkungan, sareng ieu kalebet sadayana tabel sareng susunan nilai. Prosésna lambat, sareng sering aya kasalahan.

Sateuacan éta, kuring milu dina pamekaran sareng produksi pituduh cahaya (link). Aya seueur panalungtikan, desain sareng itungan di dinya: lingkungan khusus pikeun itungan termal sareng pencahyaan (Ansys, Dialux), ditambah itungan efektivitas biaya, ditambah Autocad sareng Inventor pikeun modél sareng gambar. Sareng ieu mangrupikeun kasusah anu sami: hasil itungan tina hiji aplikasi kedah nyeret kana aplikasi anu sanés pikeun itungan salajengna. Sareng sababaraha kali milarian solusi anu optimal.

Waktos insinyur sareng waktos ilmuwan mangrupikeun waktos anu berharga. Kami henteu nyarios ngeunaan gaji di dieu. Tukangeun itungan insinyur nyaéta proyék ageung sareng tim. Tukangeun panalungtikan élmuwan urang perenahna sudut pandang hiji sakabéh industri. Tapi mindeng spesialis kacida mumpuni "bodo" mindahkeun nilai tina hiji program ka sejen tinimbang ngembangkeun konsep, modeling, napsirkeun hasil, ngabahas jeung brainstorming kalawan kolega.

Ciri tina lingkungan bisnis modern nyaeta speed. Pasar terus ngadorong. Dina 2014, urang nyandak 2-3 minggu pikeun nyieun model. Dina 2018, éta tilu dinten, sareng éta sigana panjang teuing. Ayeuna desainer kedah ngahasilkeun sababaraha pilihan solusi dina waktos anu sami anu sateuacana dialokasikeun ngan ukur hiji pilihan.

Sareng hiji deui titik - investasi sareng résiko. Dina raraga "nyekel on" kana hiji proyék, hiji perusahaan kudu investasi ~ 6% tina biaya proyék ieu dina ngembangkeun konseptual saméméh concluding hiji perjangjian jeung nasabah. Dana ieu angkat:

• pikeun panalungtikan;
• desain konseptual;
• assessment ongkos kuli;
• persiapan sketsa, jsb.

Pausahaan nyandak aranjeunna tina saku sorangan, ieu mangrupikeun résiko sorangan. Perhatian kana konsép merlukeun waktu spesialis, sarta aranjeunna sibuk ku rutin.

Saatos ngenalkeun alat-alat damel di perusahaan IT, kuring janten kabetot dina prakték automation prosés bisnis anu tiasa mangpaat pikeun insinyur. Ku kituna, usaha geus lila ngagunakeun robotic prosés automation (RPA) pikeun merangan rutin.

Pabrikan RPA ngaku kaunggulan ieu tina alat otomatis sapertos kieu:

1. versatility (robot tiasa dianggo sareng aplikasi naon waé, sareng sumber data naon waé);
2. betah diajar (henteu aya kompeténsi jero dina program sareng administrasi anu diperyogikeun);
3. laju ngembangkeun (algoritma rengse nyokot kirang waktos ti programming tradisional);
4. relief nyata pagawe ti operasi rutin.

Dumasar kana kritéria ieu, urang bakal pariksa naon pangaruh ngagunakeun RPA dina rékayasa / itungan ilmiah.

Katerangan ngeunaan conto

Hayu urang nempo conto basajan. Aya balok cantilevered kalayan beban.

Hayu urang nempo masalah ieu ti posisi insinyur sarta posisi élmuwan.

Kasus "Insinyur": aya balok cantilevered panjangna 2 m. Éta kedah nahan beban anu beuratna 500 kg kalayan margin kaamanan 3 kali. Balok dijieunna tina pipa rectangular. Perlu milih bagian tina balok numutkeun katalog GOST.

Kasus "ilmuwan": manggihan sabaraha beurat beban, cross-bagian jeung panjang beam mangaruhan kapasitas beban-bearing tina beam ieu. Turunkeun persamaan régrési.

Dina duanana kasus, gaya gravitasi dicokot kana rekening, nu nimpah dina beam saimbang jeung massa beam.

Hayu urang diajar di jéntré kasus kahiji - "insinyur". Kasus "ilmuwan" dilaksanakeun ku cara anu sami.

Téhnisna, conto urang basajan pisan. Sareng spesialis mata pelajaran bakal tiasa ngitung éta ngan ukur dina kalkulator. Kami ngagaduhan tujuan anu sanés: nunjukkeun kumaha solusi RPA tiasa ngabantosan nalika tugasna janten ageung.

Dina nyederhanakeun, urang ogé catetan: cross-bagian tina pipa mangrupa sagi opat idéal, tanpa rounding juru, tanpa nyokot kana akun weld.

tugas insinyur urang

Skéma umum kasus "insinyur" nyaéta kieu:

1. Dina lambaran Excel kami ngagaduhan méja kalayan kisaran pipa numutkeun GOST.
2. Pikeun unggal éntri dina tabél ieu, urang kedah ngawangun modél 3D dina Autodesk Inventor.
3. Teras, di lingkungan Inventor Stress Analyzes, urang ngalakukeun itungan kakuatan sareng unggah hasil itungan kana html.
4. Urang manggihan nilai "Maximum von Mises stress" dina file hasilna.
5. Urang ngeureunkeun itungan lamun faktor kaamanan (babandingan kakuatan ngahasilkeun bahan jeung stress von Mises maksimum) kirang ti 3.

Kami yakin yén balok tina cross-section cocog bakal nyadiakeun margin kaamanan 3-melu jeung bakal minimal dina beurat diantara pilihan séjén.

Dina total, dina tugas urang spesialis dianggo kalayan 3 aplikasi (tingali diagram di luhur). Dina kaayaan nyata, jumlah aplikasi tiasa langkung ageung.

GOST 8645-68 "Pipa baja rectangular" ngandung 300 éntri. Dina masalah demo urang, urang bakal shorten daptar: urang bakal nyandak hiji item tina unggal ukuran kulawarga. Jumlahna aya 19 rékaman, dimana anjeun kedah milih hiji.

Lingkungan modeling Inventor, dimana urang bakal ngawangun modél sareng ngitung kakuatan, ngandung perpustakaan bahan anu siap-siap. Urang bakal nyandak bahan beam tina perpustakaan ieu:

Bahan - Baja
Kapadetan 7,85 g / cu. cm;
kakuatan ngahasilkeun 207 MPa;
kakuatan Tensile 345 MPa;
Modulus ngora 210 GPa;
Modulus geser 80,7692 GPa.

Ieu mangrupikeun modél tilu diménsi tina balok anu dimuat:

Sareng ieu mangrupikeun hasil tina itungan kakuatan. Sistim nu ngawarnaan wewengkon rentan tina beam beureum. Di handap ieu mangrupakeun tempat dimana tegangan nu greatest. Skala di kénca nembongkeun nilai stress maksimum dina bahan beam.

 

Ayeuna hayu urang mindahkeun sababaraha karya ka robot

Skéma gawé robah saperti kieu:

Urang bakal ngumpul robot dina Automation Anywhere Community Edition (saterusna disebut salaku AA) lingkungan. Hayu urang balik leuwih kriteria evaluasi sarta ngajelaskeun tayangan subjektif.

versatility

Solusi RPA (utamana komérsial) terus-terusan diposisikan salaku alat pikeun nga-otomatisasi prosés bisnis sareng ngajadikeun otomatis pagawéan karyawan kantor. Conto sareng kursus pelatihan nutupan interaksi sareng ERP, ECM, sareng Wéb. Sagalana pisan "kantor-kawas".

Mimitina urang gaduh mamang naha AA bakal tiasa nyandak antarmuka sareng data Autodesk Inventor kami. Tapi sadayana leres-leres damel: unggal unsur, unggal kontrol diartikeun sareng dirékam. Malah dina bentuk layanan kalayan tabel parameter, robot meunang aksés ka sél nu dipikahoyong ngan ku nunjuk mouse.

Salajengna éta tés kalayan peluncuran studio itungan kakuatan. Sareng henteu aya masalah ogé. Dina tahap ieu, urang kedah taliti damel sareng jeda antara tindakan nalika sistem ngantosan itungan réngsé.

Retrieving data hasilna tina Wéb jeung inserting kana Excel lumangsung lancar.
Dina tugas ieu, versatility dikonfirmasi. Ditilik ku katerangan ngeunaan padagang RPA anu sanés, versatility saleresna mangrupikeun fitur umum tina kategori parangkat lunak ieu.

Gampang diajar

Butuh sababaraha soré pikeun ngawasaan: kursus, conto latihan - éta sadayana aya. Seueur padagang RPA nawiskeun pelatihan gratis. Hiji-hijina halangan: antarmuka lingkungan sareng kursus AA ngan ukur dina basa Inggris.

Laju pangwangunan

Urang dimekarkeun sarta debugged algoritma pikeun "masalah insinyur urang" Atang. Runtuyan lampah réngsé dina ngan 44 parentah. Di handap ieu sempalan tina panganteur Automation Anywhere kalawan robot rengse. Kode low / Taya konsep kode - aya teu kudu program: kami dipaké pangrékam operasi atawa drug'n'drop ti perpustakaan paréntah. Lajeng ngonpigurasikeun parameter dina jandela sipat.

Kabebasan tina rutinitas

Robot méakkeun 1 menit 20 detik ngolah hiji rékaman. Urang spent ngeunaan jumlah sarua waktu ngolah hiji rékaman tanpa robot.

Upami urang ngobrol ngeunaan puluhan sareng ratusan rékaman, maka hiji jalma pasti bakal bosen sareng ngawitan ngaganggu. Spésialis tiasa ujug-ujug didamel ku sababaraha tugas sanés. Kalayan hiji jalma, proporsi bentuk "Upami tugas nyandak A menit, maka N tugas sapertos tiasa réngsé dina A * N menit" henteu tiasa dianggo - éta salawasna peryogi langkung waktos.

Dina conto urang, robot bakal nyortir ngaliwatan rékaman sequentially, dimimitian ku bagian pangbadagna. Dina arrays badag ieu metoda slow. Pikeun nyepetkeun, anjeun tiasa nerapkeun perkiraan berturut-turut, contona, metode Newton atanapi satengah division.
Hasil itungan:

Méja 1. Hasil tina milih bagian beam

Tugas élmuwan

Tugas élmuwan nyaéta pikeun ngalaksanakeun sababaraha percobaan numeris pikeun nangtukeun hukum nurutkeun nu kapasitas beban-bearing hiji balok robah gumantung kana cross-bagian na, panjangna jeung massa beban. Hukum anu kapanggih dirumuskeun dina wangun persamaan régrési.

Pikeun persamaan régrési akurat, élmuwan kedah ngolah data anu ageung.

Pikeun conto urang, susunan variabel input dialokasikeun:

• jangkungna profil pipa;
• lébar;
• ketebalan témbok;
• panjangna balok;
• beurat beban.

Upami urang kedah ngalakukeun itungan sahenteuna 3 nilai unggal variabel, maka total ieu 243 pangulangan. Kalayan durasi dua menit tina hiji iterasi, total waktosna bakal 8 jam - sadinten damel sadayana! Pikeun ulikan nu leuwih lengkep, urang teu kudu nyokot 3 nilai, tapi 10 atawa leuwih.

Salila pangajaran, pasti bakal jelas yén faktor tambahan kedah dilebetkeun kana modél. Contona, "drive" sasmita béda tina baja. Volume itungan naek puluhan sarta ratusan kali.

Dina tugas nyata, robot bakal tiasa ngosongkeun élmuwan pikeun sababaraha poé, nu spesialis bakal dipaké pikeun nyiapkeun publikasi, sarta ieu indikator utama aktivitas élmuwan.

singgetan

"Produk" insinyur mangrupikeun alat anu leres-leres damel, desain. Robotisasi itungan bakal ngirangan résiko kusabab pamekaran proyék anu langkung jero (langkung seueur itungan, langkung seueur mode, langkung seueur pilihan).

"Produk" élmuwan mangrupa persamaan, pola, atawa pedaran kompak lianna. Jeung leuwih akurat éta, beuki data kalibet dina analisis. Solusi RPA bakal ngabantosan ngahasilkeun inpormasi "kadaharan" pikeun modél.

Hayu urang generalize conto urang.

Peran modél itungan tiasa janten modél naon waé: modél sasak, modél mesin, modél sistem pemanasan. Spesialis diperlukeun pikeun mastikeun yén sakabéh komponén modél aya dina interaksi bener saling sarta yén modél nyadiakeun "di luar" susunan konci parameter-variabel.

Peran lingkungan komputasi dimaénkeun ku aplikasi naon waé anu dianggo ku spesialis dina karyana. Ansys, Autocad, Solidworks, FlowVision, Dialux, PowerMill, Archicad. Atanapi anu dikembangkeun di bumi, contona, program pikeun milih kipas di pabrik manufaktur (tingali program pilihan alat Systemair).

Kami nganggap situs wéb, pangkalan data, lambaran Excel, sareng file txt salaku sumber data.
Hasil ahir pagawéan - laporan - nyaéta dokumén Word kalayan téks anu dibangkitkeun otomatis, bagan Excel, sakumpulan screenshot atanapi buletin email.

RPA lumaku dimana wae analisis rékayasa lumaku. Ieu sababaraha daérah:

• itungan kakuatan sarta deformasi;
• hidro- jeung dinamika gas;
• bursa panas;
• éléktromagnétik;
• analisis interdisiplinér;
• desain generative;
• program kontrol pikeun CNC (contona, nyarang);
• panalungtikan médis sarta biologis;
• dina itungan sistem kalawan eupan balik atawa sistem non-stasioner (lamun hasil ahir kudu dibikeun ka sumber data jeung itungan diulang).

Kiwari, solusi RPA aktip dianggo dina bisnis pikeun ngajadikeun otomatis prosés sareng damel sareng data. Rutinitas pagawé kantor, insinyur sareng élmuwan gaduh seueur persamaan. Kami parantos nunjukkeun yén robot mangpaat dina rékayasa sareng sains.

Hayu urang nyimpulkeun kesan urang.

1. Versatility - leres, RPA mangrupikeun alat universal.
2. Gampang diajar - enya, basajan sareng tiasa diaksés, tapi anjeun peryogi basa.
3. Kacepetan pamekaran - enya, algoritmana gancang dirakit, khususna nalika anjeun tiasa damel sareng pangrékam.
4. Ngaleungitkeun diri tina rutinitas - enya, éta leres-leres tiasa nyandak kauntungan dina tugas skala ageung.

sumber: www.habr.com