3D cборные масштабные модели оборудования электроэнергетических систем

Производство сборных масштабных моделей силового и вторичного оборудования электроэнергетических систем из пластмассы осуществляется для нужд Обучения, Проектирования и Инжиниринга. Позволяет привлечь к обучению в электроэнергетике начиная с 3х лет (детский сад, школа, техникум и т.д.). Кроме того, позволяет донести до учащихся проблемы внешнего вида оборудования, его признаки и отличия, принцип его действия, конструктивное выполнение, обеспечить его наглядность, донести назначение узлов и соединений, последовательностей сборки, монтажа, обеспечения габаритов и безопасных расстояний. Масштабная модель, совмещённая с микропроцессорной техникой позволяет создать любой действующий объект (или его часть подстанция или электростанция) электроэнергетической системы и изучать оперативное управление, проблемы проектирования, строительства, монтажа, эксплуатации и пр.

Тематика Энергопрорыв 2013: «Управление активами и актуальным состоянием оборудования»

Рейтинг проекта +63

+ Вступить в команду

Станислав Ерошенко ¹²⁸

Екатеринбург

РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА

Александр Казанцев ¹²⁹¹

Екатеринбург

Студент-конструктор

Александра Хальясмаа ¹¹²⁶

Екатеринбург

Инженер-технолог
Никита Мухлынин ¹¹²⁰

Екатеринбург

Программист ООО "Прософт-Системы"

Анна Сергеева ¹¹¹³

Екатеринбург

Anton Trembach ¹¹⁰⁷

Екатеринбург

Студент-конструктор
Евгений Лушников ¹¹⁰⁵

Томск

Дмитрий Котельников ¹¹⁰³

Верхняя Пышма

Студент-конструктор

Анастасия Каримова ¹¹⁰¹

Екатеринбург
Елизавета Кокшарова ¹¹⁰¹

Екатеринбург

Кирилл Мартьянов ¹¹⁰¹

Екатеринбург

Студент-конструктор

Stanislav Shelyug ¹⁰⁹⁹

Екатеринбург

Эксперт УралЭНИН УрФУ, доцент, к.т.н.

Vladislav Zhuk Вы собираетесь делать модели из пластмассы? Намного эффективнее, проще и важнее разрабатывать адаптивные 3D модели на компьютере. Если Ваше предложение в этом, то из описания не совсем ясно. Пластмассовые модели уже действительно никому не нужны - проще организовать экскурсию на объект. Компьютерное моделирование объектов в 3D это будущее проектирования и эксплуатации. Так что не соглашусь с предыдущим комментарием - тема актуальна. Проектировщики стремятся к использованию объемных моделей, планирование эксплуатации, интерактиве управление, обучение и многое другое станут проще. +1!

Павел Кузин Если бы пластмассовые модели не были нужны, их бы не изготавливали и не продавали. Нельзя формировать процесс обучения, основываясь только на виртуальных моделях. В каком случае у человека сложится лучшее представление об объекте - когда он посмотрит виртуальную модель, сходит на экскурсию (один раз) или соберёт макет из пластмассы? К тому же разработка пластмассовой модели включает этап моделирования на компьютере.

Vladislav Zhuk Это безусловно полезно, но тогда действительно не ясно в чем "прорыв"? Жаль, что акцент на пластмассовые модели. Гораздо привлекательнее тема с виртуальной моделью, по моему мнению.

Павел Кузин Ну, если так рассуждать, то вообще сложно узреть прорыв в чём-либо. Мне кажется, что на фоне всевозможных нанотехнологий (а у нас сейчас всё, что откручивается ключом на 32 - уже нанотехнология), предложение, например, ввести в курсовую работу по ЭЧС создание масштабной модели проектируемой подстанции, выглядит довольно "прорывно". 3D-моделирование потянет не каждый, зато каждый сможет сделать макет подстанции. Представьте, что у Вас после обучения останется такой "сувенир". По-моему, неплохо.

Александр Егоров Наши Люди уже достаточно наелись компьютерами и виртуальной реальностью, чтобы понять, что компьютер не может заменить абсолютно всё. - он всего лишь инструмент 2-го уровня из 4-х. А вот пластмасса, совмещённая с компьютерами намного ближе к реальности, чем просто компьютеры - это уже 3-й уровень. Хотя бы потому, что при работе с материальными объектами у человека работает мелкая моторика и другие органы восприятия.

Алексей Никитин Александр, могли бы Вы поподробнее пояснить, о какой 4-уровневой классификации Вы говорите?

Александр Егоров 1 уровень - это только мысли и идеи (например в 1600м году кто-то подумал, что трансформатор возможен). Уровень 2 - это плоское изображение (картинка или фильм о трансформаторе. Уровень 3 - объёмные фигуры - муляжи (модель 3D или трансформатор не под напряжением). Уровень 4 - реальность (например, реальный трансформатор, как материальный объект, работающий в ЭЭС).

Жиряков Станислав "ТАКАЯ" команда и "такой" проект... Как-то даже обидно становиться, когда задумываешься об эффективности...

Жиряков Станислав А так проект интересный с точки зрения философии.

Александра Хальясмаа Достаточно едкий комментарий))) Но попытаюсь объяснить для тех, кто далек от преподавания и от фактической работы на предприятии))) Сегодня основная проблема по окончании вуза, а особенно технической специальности - хорошая теоретическая подготовка и грамотная работа с литературой, но, все прекрасно понимают, что на одном теоретическом знании энергетики не построишь. Нехватка профессионалов в нашей области сегодня колоссальная! Чтобы вырастить качественного специалиста, его нужно обучать не только работе с книжками как большинство привыкло, а давать ему практические знания, особенно когда мы говорим о специалистах, работающих с оборудование. Ведь, я думаю, Вы прекрасно понимаете, что в этой области ответственность не только за надежное электроснабжение, но и в первую очередь за человеческую жизнь, и за частую не только свою. Наша кафедра, на сегодняшний день пытается максимально приблизить студента к реальным условиям эксплуатации оборудования и, здесь, одних экскурсий мало (хотя в течении всего срока их огромное количество). Визуальная картинка никогда не заменит опыт. И любой работник станции и подстанции это подтвердит. Чтобы стать даже простым инженером, нужно пройти путь от обычного монтажника и, в первую очередь, что называется "покрутить гайки самому". 3D модель - это возможность дать "потрогать" оборудование, ознакомиться с ним досконально, пусть и в уменьшенной копии, собрать подстанцию 110, 220 или даже 500 кВ своими руками, а не на бумаги. Я не знаю, на сколько Вы понимаете, ту область в которой Мы работаем, но если бы Вы имели хоть какое-то отношение к по-настоящему "большой энергетики и были практиком, Вы бы поняли необходимость представленного проекта.

Vladislav Zhuk Как же построили такую систему наши предшественники без моделей!? Это уже проблема образования. Насколько тут помогут модели - большой вопрос. Соответствуя указнным Вами критериям, не понимаю необходимость проекта в интерпретации "только физических моделей". В реальной жизни много нюансов которые на физических моделях не показать, а что-то можно понять только на практике. Для целей обучения, для целей мотивации и т.п. не нужны высокодетализированные физические модели. Для остального - детализированная виртуальная модель и реальная практика. Скажу проще, студент испытывает сложности только из-за нежелания учиться самостоятельно. Учеба для большинства студентов является обязанностью, а не целью. Целеустремленный студень может изучить внешний вид оборудования на фото из групп в соцсетях, там же задать вопросы, получить разные ответы, подготовиться к практике. Именно на них следует обращать внимание, как на будущих лидеров. Все остальные, неспособные обучаться без физических моделей, должны расцениваться, как исполнители, как бы грубо это не звучало.

Александр Егоров НАШИ ПРЕДКИ построили такую систему, потому, что раньше, при каждом учебном заведении ВУЗе, Техникуме и школе было конкретное РУ - РЕМЕСЛЕННОЕ УЧИЛИЩЕ, где люди знакомились с оборудованием на производстве и занимались конкретным производством материальной продукции, а не виртуальной. - Спросите у тех кто учился в 1960-1980-е годы. Да, они не умели считать установившиеся и переходные режимы в EuroStage, но зато у них руки и голова на месте и ещё они ЛЮДИ трудолюбивые. Как учить и мотивировать студентов и какими средствами и механизмами, чтобы ШКОЛЬНИК И СТУДЕНТ РЕАЛЬНО ХОТЕЛ мы знаем - это я как преподаватель ответственно заявляю... А ВООБЩЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ - ЭТО ИСКУССТВО )))

Александр Егоров И если, по хорошему, то нельзя к людям относиться как к "мясу". Это прежде всего наши Коллеги существующие или перспективные. И если не любить людей, то от них никогда не дождёшься позитивных и прогрессивных результатов. Это доказывает весь опыт Человечества.

Vladislav Zhuk Конечно нельзя, не имел в виду это! "Исполнитель" - работник, не являющийся ключевым руководителем, не отвечающий за ключевые решения. Для повышения качества подготовки такого специалист приемлемы все экономически оправданные решения, в том числе, возможно, и Ваше. Уверен, что лично Вы обучались не на моделях и не все нуждаются в этом, но многим обучающимся будет полезно. В остальном свое неимение изложил, надеюсь оно будет полезно.

Александр Егоров Да, нам нужны мнения. С момента открытого позиционирования нашего Проекта мы узнали много мнений (в т.ч. диаметральных) от разных Людей разного статуса разных Компаний, но позитива было больше. Но даже негативные отзывы в итоге позволили нам многое понять, измениться и стать сильнее.

Жиряков Станислав ))) Странная девушка, ну очень эмоциональная... Я и не говорил, что проект не нужный. Подтверждение смотрите выше. Просто не понимаю, зачем для его реализации задействовать такое количество человеческих ресурсов. Но это вопрос скорее к руководителю...

Станислав Ерошенко Добрый день, Станислав! Что касается большого количества человеческих ресурсов, необходимо отметить, что процесс трёхмерного проектирования даже на начальной стадии требует больших трудозатрат. Под начальной стадией подразумевается цифровая модель будущего конструктора. Дело в том, что количество различных типов электрического оборудования невероятно велико. И даже если говорить о "принципиальных моделях", показывающих лишь принцип функционирования того или иного вида оборудования, общее количество может достигать нескольких сотен экземпляров. Далее, для создания цифрового макета, от исполнителей требуются серьёзные профессиональные навыки работы в соответствующих инженерных и графических программных пакетах. К примеру, AutoCAD, SolidWorks и др. Таким образом, нужны люди, которые будут изучать данное ПО, а также те, которые будут учить пользоваться им на высоком профессиональном уровне. Для студентов и школьников это является дополнительным навыком, который, несомненно, поднимет их квалификацию по окончании университета на совершенно новый уровень. Также хочу отметить, что детальность проработки цифровых макетов обеспечивает практически 100% соответствие реальному оборудованию. Упрощения здесь категорически недопустимы с точки зрения изучения принципов работы энергообъектов (образовательная составляющая). Ведь даже понимание того, крепится ли крышка корпуса на болтах или на сварке уже даёт представление о возможности (или её отсутствии) проведения ремонтных и монтажных работ, а также о том, каким образом эти работы проводятся. Этот труд невероятно кропотливый, я Вас уверяю. Я сам являюсь своего рода «экспертом» в части цифрового моделирования, веду преподавательскую деятельность по программным пакетам. Создание цифрового макета электрооборудования с хорошей степенью «копийности» может занимать не один месяц. А если иметь дело не с единицами оборудования, а с энергообъектами типа подстанций или электростанций, масштабы бедствия становятся колоссальными. Поэтому одному человеку, или даже небольшой группе людей данную задачу не потянуть в более менее разумные сроки. Далее идёт процесс «декомпозиции» моделей на отдельные части непосредственно для создания конструктора. Задача творческая и инженерная, поскольку требует учёта технологических особенностей последующего производственного цикла (3d-печать, литьё). Потом нужно придумать как сделать макет «живым»: как и какие микропроцессорные устройства нужно интегрировать, чтобы имитировать работу энергообъекта, а главное что он должен делать. Далее какое программное обеспечение необходимо для увязки модели и цифровых тренажёров (возможно, других обучающих программ). Если такого ПО нету, создать его. Таким образом, реализация данной идеи требует больших трудозатрат на всех стадиях производства: от цифровой модели - до функционирующего образовательного тренажёра. Нужны преподаватели, проектировщики, технологи, программисты. Также нужны люди, обеспечивающие организацию всего процесса, и, безусловно, внешние эксперты в лице представителей ведущих энергокомпаний России, как основных потребителей образовательных услуг. Ведь целевая задача - обеспечить высокую квалификацию будущих энергетиков России.

Александр Егоров Кроме того, Станислав, скажу, что если Вы хотите что-то сделать, то - ВАМ НУЖНА КОМАНДА. "В одного" можно только придумать. Если Вы собираетесь производить - Вам нужно оборудование, материалы и инструменты, ЗИП, кадры, деньги наконец. Поэтому, если Вас в проекте 1 или 2, то скорее всего ваш проект останется на уровне невоплощённой идеи на 1м уровне. А если Гагарин, как представитель СССР полетел в космос (например), то это очевидный результат плотной, долгой и кропотливой работы ВСЕЙ Страны (с миру по нитке - голому рубаха)).

Игорь Архипов Молодцы. Грань между цифровым и физическим размывается, ввиду развития 3D принтеров и роботехнических станков. XXI век - век дизайна.

Александр Егоров Спасибо. Чем более сильная Команда, тем более сложные и глобальные задачи она может решать. Считаем, что мы эффективны, т.к. это Людям всё это интересно и часть труда они выполняют добровольно на бесплатной основе. В том числе потому, что им это нравится и они понимают, зачем им это нужно))

Vladislav Zhuk Из всего сказанного неизбежно следует, что модели из пластмассы лишь малая часть вашей работы. Изначально предложено не аргументировать только "физическим". Пластмассовые модели, бесспорно, будут интересны студентам и организаторам выставок. Последние, видимо, и являются сегодня основными заказчиками моделей. Работники эксплуатации без проблем решат все свои проблемы на цифровой модели. Если говорить о ФСК, то представьте сколько времени пройдет до того, как все филиалы получат коробку с моделью нового трансформатора или КРУЭ и изучат особенности их эксплуатации. Какая при этом должна быть детализация и сколько это будет стоить? По-моему, вопрос с эффективность вполне уместный и Вам есть над чем подумать.

Александр Егоров Да, действительно наш проект реализуется в 2 этапа. Этап 1 - производство пластмассовых моделей. Этап 2 - производство микропроцессорной оснастки для моделирования "ВСЕГО" на компьютерах. О численности Команды скажу, что мы выпускаем готовый продукт (товар), который создаётся "с нуля". А это производство инструментальное, в том числе заводское. А далее, это маркетинг, дизайн, технологии, помещения, экономика, управление персоналом и т.д. Вы видели, чтобы на заводе работал 1 или 2 человека? Или автотрансформатор собирает электромонтёр у себя дома на кухне? То, что нас так много, демонстрирует, что это нужно, например, конкретно нам. И то, что Люди занимаются с нами этим на чистом энтузиазме говорит о том - что МЫ КОМАНДА, которой это нужно и мы знаем, зачем всё это нам. Когда мы показали, что мы можем в 3D, первыми нам сказали, что это НУЖНО, как это ни странно, представители "ФСК ЕЭС", "ЕЭСК" и "СО ЕЭС". Нейтральную заинтересованность также высказали представители "МРСК" и "СВЭЛ" Кроме того, добавлю, что у нас за этой продукцией УЖЕ стоят в очередь. В настоящее время численность нашей команды считаем достаточной. При полном освоении всех технологических циклов производства намечается ПРЕДПРИЯТИЕ с постоянным штатом в 100 человек. Хотя в потенциальном штате у нас числится около 300 человек. И это нужно нам. Надо только делать. Вот мы и делаем. "

Волошин Александр Волошин Предполагается ли создание подвижных моделей, например, вращающихся машин: генераторов, турбин, двигателей, оборудования ветровых электростанций?

Александр Егоров Да, предполагается. В принципе, то что должно вращаться - турбины, генераторы, а также разъединители на ОРУ для создания видимого разрыва планируется сделать рабочими. С компанией Прософт, выпускающей противоаварийную автоматику для ЕЭС у нас уже есть об этом договорённость - они нам выставили требования к таким подвижным моделям)

Пётр Ларионов Пользователь оценил проект негативно.
Причина: Эта тема не актуальна на данный момент. [2]

Егор Лебедев Не согласен, что AutoCad является сложным программным обеспечением, на изучение которого нужно потратить много лет. У многих студентов технических специальностей на первом курсе читается курс "Инженерная графика", в который входят лабораторные работе в этой среде. За два семестра все студенты научились создавать 3d-модели и сборки. Дайте комментарий по поводу "микропроцессорной оснастки" для моделирования всего? Что она из себя представляет? Какие именно параметры приходится моделировать перед отливкой? В данном случае не являются ли слова "моделировать" и "рисовать" одним и тем же? Рассматриваете ли вы компанию LEGO, как прямого конкурента?

Станислав Ерошенко Егор, добрый день! Благодарю за конструктивные замечания и вопросы! Согласен, что AutoCAD - не самый сложный программный пакет. Для изучения основных приёмов работы в нём, в том числе в 3d достаточно курса 30 часов. В любом случае для повышения уровня владения ПО после прохождения обучения нужно взять реальный проект и сделать его) В противном случае полученные знания быстро улетучиваются. К сожалению, процесс обучения таким программным пакетам в ВУЗе пока что развит слабо. Однако есть положительная динамика. Что касается микропроцессорной оснастки, она должна позволять осуществлять те технологические операции над "макетом", которые осуществляет персонал на реальных объектах. При этом планируется сделать модель живой - сделать подвижные части подвижными, управляемыми, наглядными. Ну и конечно понадобится создание интерфейса связи с компьютером-тренажёром, на котором люди будут учиться, прежде пойдут управлять "большой игрушкой". Поэтому перед отливкой моделируется не только внешний вид, но и механизмы, которые при сборки должны быть подвижными. В этом плане "моделирование" и отличается от "рисования". Понятия близки. Однако к "моделированию" предъявляются более высокие требования.

Александр Егоров Для принципиального понимания приведу пример действующего макета железной дороги, которыми вроде как играли многие. На высоком технологическом уровне проработки такой макет имеет железную дорогу, местность, инфраструктуру и диспетчерский щит управления. Та же архитектура у нас, но на несколько иной платформе и иной элементной базе. Например, АСУ ТП энергоблока может полностью уместиться у Вас на столе с самим энергоблоком и ноутбуком как приставкой для управления энергоблоком.

Александр Егоров Добрый день, Егор! Очень точные вопросы задаёте! )) 1)По 3D от себя добавлю, что на младших курсах студенты рисуют гайки, винты и прочие простейшие элементы. Нас интересуют сложные объекты - трансформатор или генератор, например. Для сравнения, при самостоятельной работе - чтобы нарисовать гайку студенты тратят до 10 человеко-часов. Для выполнения 3D чертежа трансформатора требуется от 500 часов. 2) По микропроцессорной оснастке: Это будет типовой микропроцессорный чип, либо магнитная лента - по типу банковской или sim-карты. В типовой программируемый чип будет зашита информация о технологических параметрах, параметрах схемы замещения, его технологический паспорт и инструкция по эксплуатации. Информация будет считываться либо магнитным путём, либо через стандартный микро разъём. С нашими коллегами из компании Прософт этот вопрос пока не решён, мы договорились, что когда у нас будет готова материальная серийная ячейка выключателя на 500 кВ например, тогда мы займёмся этим предметно. В любом случае - здесь непаханое поле и вариантов развития элементной базы масса. 3) Перед отливкой в графическом редакторе полностью выполняется литник, по нему на станках ЧПУ из металла выполняется пресс-форма, в которую заливается пластик - это базовая технология. Перед отливкой моделируются все размеры в базовом масштабе 1/35. Очень важно, чтобы детализация была полной и модель максимально соответствовала оригинальному оборудованию. 4) У Lego совершенно другое поле деятельности. Мы с ними не конкуренты и наши интересы почти никак не пересекаются. Здесь есть другие фирмы Отечественные и зарубежные, но они ничего подобного не выпускают. Вообще исследование и глубокий анализ рынка показал, что никто в мире ничего подобного не выпускает. Это новый, абсолютно не освоенный сегмент рынка и конкурентов в этой части у нас не существует, хотя мы были бы рады их присутствию))

Егор Лебедев Спасибо за пояснения! Про Lego я, разумеется, пошутил). Но вот возник еще один вопрос. Есть ли у участников проекта опыт работы на производствах? У всех студентов нашего университета (НИУ "МИЭТ") на старших курсах есть обязательная научно-технологическая практика. Обучающихся распределяют по реальным предприятиям, где практиканты принимают непосредственное участие в области производства микроэлектронных устройства. Мне повезло проходить практику на крупнейшем в Восточное Европе предприятию микроэлектроники НИИМЭ и завод "Микрон". Только на нашем участке было порядка 15 установок, причем каждая из них является невероятно комплексным и дорогостоящим оборудованием! Всего же на производстве более 100 различных установок. Поэтому возникает вопрос, есть ли смысл создавать 100 сложнейших макетов для обучения? Причем для повторения даже программного обеспечения потребуется налаживать связи с компаниями-производителями, которые едва ли захотят делиться своими продуктами. Приведите, пожалуйста, пример конкретных потребителей-производств, для которых можно будет создать макетные копии.

Александр Егоров Да, опыт есть. В частности у меня, у Руководителя Проекта, у наших студентов. В рамках практики наши студенты хорошо знают оборудование, будут знать ещё лучше)). Что касается материального производства, то ближайший к Вам завод-аналог - "Звезда" в г.Лобня, Московской области. Что касается инструментального парка, то здесь 2 направления: 1) Касается самих пластмассовых моделей, мы сейчас пытаемся разместить на заводах наши заказы - такая схема работает на начальной стадии развития производства. 2) Но как показывает опыт подобных предприятий, со временем у них появляется свой инструментальный парк, поэтому и мы тоже, по всей видимости, будем его развивать. Что касается количества комплексов, то технологические циклы производства масштабных моделей не требуют большого количества сверхдорогостоящих станков. Обычно это 2 комплекса - 1 станок ЧПУ, 1 - термопластавтомат, можно добавить муфельную печь. Что касается микропроцессорной оснастки, то у нас в городе это Прософт-Системы, их аналог РТ-софт в Москве. Часть производства в России, часть (как и у всех) в Китае. Считаем, что проблем у нас с ними нет - это Наши давние стратегические партнёры и Коллеги. Конкретные потребители - прежде всего, конечно, мы. Далее, как я уже говорил это ФСК, СО ЕЭС, ЕЭСК (Екатеринбургская электросетевая компания), СВЭЛ (Группа Свердловэлектро), есть такие заказы от СамГТУ (Самарского государственного технического университета) и ЭНИН ТПУ (Энергетический институт Томского национального исследовательского института), а также все частные лица, работающие в тепло и электроэнергетике. Но наше отличие в том, что стоимость продукции при серийной технологии, снижается примерно в 100 раз - С миллиона рублей (разовые макеты) до 1000-10000 рублей серийные например. Это означает, что энергетика станет ещё ближе к Людям))

3D cборные масштабные модели оборудования электроэнергетических систем

Команда

Обсуждения

Комментарии

Добавление комментария