Петербургские ученые оптимизируют сборку самолетов

Специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета (СПбПУ) совместно с компанией разработали программный комплекс ASRP, моделирующий и оптимизирующий процесс сборки самолетов.

Петербургские ученые оптимизируют сборку самолетов

Комплекс ASRP создан учеными Института прикладной математики и механики СПбПУ. Новые математические методы, используемые в ASRP, позволяют эффективно решать задачи, для которых плохо применимы стандартные подходы. Фактически ученые создали методику по моделированию и оптимизации как сборочных процессов отдельных элементов планера, так и окончательной сборки всего самолета. Статья с результатами работы опубликована в Journal of Manufacturing Science and Engineering.

Сборка самолета — многоступенчатый и сложный процесс. Различные узлы и детали, как правило, соединяются между собой при помощи болтов и заклепок, для которых в процессе сборки просверливаются специальные отверстия. От точности изготовления этих отверстий критически зависит качество и надежность всей конструкции, а значит, при сверлении части должны плотно прилегать друг к другу. Для этого устанавливаются специальные временные крепежные элементы. От расположения этих крепежей зависит время сборки и качество соединения. Компьютерное моделирование и оптимизация расположения временного крепежа — основные области применения программного комплекса ASRP. Совместные исследования СПбПУ и Airbus в этом направлении ведутся на протяжении 14 лет. Разработки ученых позволили оптимизировать расстановку временных крепежных элементов для многих узлов самолетов Airbus. Это позволило уменьшить трудоемкость и повысить качество сборочного процесса.

— В ходе расчетов мы определяем вероятность отклонения от норматива величины зазора между собираемыми деталями. Наша задача — минимизировать эту вероятность путем выбора наилучших позиций временных крепежных элементов, — пояснил Сергей Валерьевич Лупуляк, заведующий лабораторией виртуально-имитационного моделирования СПбПУ.

Совместные исследования СПбПУ и Airbus в этом направлении ведутся уже на протяжении 14 лет

Недавно компания Airbus выпустила новую модель самолета A350, которая сразу же стала востребованной у крупнейших авиакомпаний мира. Однако сборочный процесс является достаточно трудоемким. Например, с момента начала сборки и до передачи заказчику первого экземпляра модели А350 прошел целый год. Для ускорения производства и увеличения объемов выпуска необходимо сократить время сборки. Новые сборочные линии требуют больших финансовых вложений со стороны компании, поэтому она заинтересована в модификации существующих технологий. Программный комплекс, разработанный

в СПбПУ, как раз и решает данную задачу. Таким образом, программный комплекс ASRP позволяет не только сократить время сборки, но и обеспечить надежное качество, что является одним из факторов, гарантирующих безопасность будущего самолета.

Тем временем

Ранее ученые из СПбПУ совместно с Гарвардской медицинской школой разработали алгоритм, в 17 раз улучшающий качество ультразвукового исследования сердца. Данный алгоритм — аппаратно независимый и может быть применен для обработки данных как на обычных компьютерах, так и полученных с мобильных устройств.