Программный комплекс для томографической дефектоскопии с использованием цифрового двойника разработали в НГТУ НЭТИ
В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ предложили свой вариант определения дефектов в промышленных изделиях. Речь идет о программном комплексе с использованием цифрового двойника, который поможет выявить даже мелкие недостатки объектов без их разрушения.
Аспирант кафедры вычислительной техники факультета автоматики и вычислительной техники НГТУ НЭТИ Александр Пешков разработал программный комплекс в виде микросервисного приложения на Java, Python, Matlab для решения задач компьютерной томографии с использованием цифрового двойника с целью обнаружения мелких дефектов в типовых промышленных изделиях. Чтобы выявить дефекты, используется метод неразрушающего контроля — компьютерная томография с жестким рентгеновским излучением.
«На основе разности проекционных данных для эталонного образца изделия (цифровой двойник) и для исследуемого образца можно быстро диагностировать наличие дефекта, его форму и расположение», — рассказал Александр Пешков.
Кроме того, априорная информация из цифрового двойника о возможных типах дефектов уже используется для обучения нейронной сети, которая принимает на вход «сырые» проекционные данные и выдает на выходе тип дефекта — трещина, отслоение, вмятина, искривление, наличие внутренних пустот.
Разработанный в НГТУ НЭТИ способ промышленной дефектоскопии отличается от отечественных и зарубежных аналогов системным подходом. «Во всех аналогах разработаны алгоритмы, но нет систем, а мы предлагаем программный комплекс, где с каждым модулем можно при желании отдельно интегрироваться. Мы восстанавливаем только интересующую нас область — это позволяет диагностировать дефекты очень малой толщины», — отметил ученый.
Детально это работает следующим образом: генерируется модель изделия (например, элемент строительной конструкции), принимается за эталон (это и есть цифровой двойник), также генерируется модель экземпляра данного изделия с дефектом (например, со случайной трещиной), которая подвергается исследованию. Цифровой двойник используется как эталонный образец, сравнивая с которым можно эффективно обнаруживать дефекты.
По словам Александра Пешкова, в настоящее время ничего сканировать не приходится: работа идет с симуляцией сканирования. В дальнейшем будет разработан модуль, который на основе 3D-чертежей изделия и результатов его сканирования будет строить цифровой двойник. Отвечающему за контроль качества оператору на производстве будет поступать изображение с дефектом и заключением искусственного интеллекта об этом недостатке, что позволит сотруднику быстро и более точно принимать решение об отбраковке изделий.
Назад к списку
