Таганок. Как Таганрог, только таганок
Прислал мне приятель пожелание. Типа нужен таганок. Эскиз в общих чертах прилагается, конкретики никакой. Типа делай на свой вкус. Ну чо. Сперва накреотивил в САПРе и рендернул:
Чувак такой "уиииии... это то, что мне и нужно!"
Ну раз так - ставим в работу. Сперва - лазерная резка. Материал - AISI 304, 2мм.
Ну, не без чебурашки, канеш... но в целом - походит. Дальше - колечки. Сперва я пытался согнуть в колечко пруток Ф4, но быстро осознал, что этот путь приведёт меня исключительно в уныние и отчаяние. И решил порезать нержавейную трубу на колечки и ими уже соединить детали. Когда у тебя на хозяйстве 16К20ПФ1 - это не очень сложная задача.
Однако, резец не по нерже, а по чугуну, да и тупой изрядно... а пластинки новые никак не приедут. Короче, видите этот рукав на деталях?
Драть его вручную на шлифовалке - не круто. Но! Я ж недавно сделал маленький токарник! Вот это как раз для него работа. Извините за удроченный патрон. Пока не дошли руки, приводить в порядок.
10-15 минут и все детали готовы. Осталось разрезать болгаркой. Потому что резать дисковой фрезой это какой-то оверкилл в данном случае.
Ну и сборка, собственно. Разжимаю съёмником стопорных колец, продеваю и зажимаю пассатижами.
А чтобы даже теоретически не могло саморазобраться - завариваю разрез методом аргонно-дуговой сварки.
Зашибись, готово. Казана не было в наличии, была крышка.
Размеры, под которые проектировался таганок, как и сама конструкция (на кольцах) - от заказчика. Я бы наверное сделал "шип-паз". Ну посмотрим. Может следующую версию запилю именно такую. Если чуваку не понравится.
В сложенном виде оно такое:
Осталось положить в коробочку и отправить адресату.
А так ваще я про это вот всё снял видос. Который и рекомендую посмотреть. Вдруг что подчерпнёте для себя...
Мини-курс проектирования под 3D-печать
На хабре появился курс моделирования для 3D-печати в КОМПАС-3D Home.
Видюшек нет, зато текстом всё описано весьма неплохо. Тем кто хочет научиться моделировать в САПР - рекомендую к изучению.
Текста и картинок там много и достаточно интересна сделана навигация средствами хабра, поэтому сюда грузить весь пост не вариант. Приведу выдержки.
Во многих статьях про 3D-печать подробно разбирается работа 3D-принтера и процесс печати, а создание 3D-модели описывается одной фразой, как будто это элементарное действие (что, конечно, совсем не так). Мы сделали мини-курс по 3D-моделированию, который учитывает особенности подготовки модели для печати.
Будем моделировать детскую игрушку — паровоз. Способ изготовления игрушки — 3D-печать на бытовом FDM-принтере.
Курс состоит из шести уроков. Подробности уроков убраны под спойлеры для удобной работы со страницей. В итоге, при повторении всех действий в курсе, у вас должен получиться игрушечный паровозик, который можно будет без проблем напечатать на любом 3D-принтере. Все детали максимально адаптированы для удобной печати на небольшом бытовом принтере. Общие габариты собранного изделия будут 197х110х125 мм.
Особенность этого курса — учёт нюансов моделирования именно под FDM-печать: как выбрать грань для размещения на стол принтера, как избежать использования большого количества поддержек, как найти, где они понадобятся. Также детали модели будут открываться в слайсере, и всё, что показывается в ходе урока, будет проверяться на практике. Эта модель может быть вам знакома по третьему уроку азбуки 3D-печати КОМПАС-3D Home.
В этом уроке мы создадим компоновочную геометрию будущей модели. Сначала зададим плоскостями основные габариты. Затем с помощью поверхностей зададим основные формы изделия. Зададим плоскости разъёма между деталями. Телами создадим шипы для соединения будущих деталей изделия, а также небольшие и движущиеся детали. После этого мы на основе полученных граней создадим коллекции геометрии для моделирования деталей. Что нам это даст? Во-первых мы сразу проектируем изделие в 3D-модели — не требуются прорисовки на бумаге, макеты и т.п. Во-вторых плоскости разъёма сразу зададут плоские грани деталей для размещения на принтере. Упростится сборка, т. к. детали будут привязаны к компоновочной геометрии.Забудьте всё, что учили раньше)До этого мы занимались моделированием деталей по заранее известным размерам, проектирование же предполагает, что размеров у нас ещё нет. На самом деле моделировать нам придётся и в этом уроке, но моделирование будет «проектировочное», когда форма и размеры объекта ещё неизвестны. С чего нам начать? Нужно сначала прикинуть габариты будущего изделия, продумать его форму, затем разделить изделие на отдельные оптимальные детали. В профессиональной среде это называется проектирование сверху вниз. Далее изделие можно будет без проблем делать методами коллективной разработки с друзьями или со своими детьми, если вы хотите научить их моделировать. Почему этот урок идёт уже после моделирования? Дело в том, что для того чтобы проектировать в 3D нужно уже уметь моделировать. Можно конечно по старинке продолжать делать прорисовки на бумаге, но зачем тогда нужен САПР?
Чуть не забыл ссылку на статью:
https://habr.com/ru/company/ascon/blog/491754/
Распечатал вот...
Просто картиночка. Слева - рендер, справа фото готового.
Всё просто, ребят. Начертил на компутере (это же быстро), а потом нажал ctrl+p.
5 часов на проектирование, 4,5 часа на изготовление.
Стоимость - 0,00 руб. Ну тут как обычно. Это валялось под верстаком, это подарили, это сам слепил из говна и палок.
А поскольку формат текст+картинки в стиле "делаю модель, режу лазером, варю ТИГом" явно поднадоел обществу, решил вот видосец запилить... Но сперва - пояснение и несколько фото.
УЦИ - Устройство Цифровой Индикации. Смотрите, аналоговые приборы предназначены для того, чтобы "мазнув" взглядом определить по положению стрелки "мало-норм-много". Если есть задача ТОЧНО считать значение, цифровая индикация гораздо удобнее. В данном случае, УЦИ установлено на пиноль задней бабки токарно-винторезного станка 16К20ПФ1 (пр-во "Красный Пролетарий" им.Ефремова, 1982г.) и предназначено для точного сверления в глубину детали. Окей, разумеется, на "руле глубины" есть лимб с нониусной шкалой, размеченной до 0,1мм. НО! "длина" лимба всего 3 мм. насколько я помню. Т.е. если надо просверлить заготовку на 7,62мм., надо сделать 2 полных оборота штурвалом и дальше уже считать риски до 0,6. А 0,02 - ваще на глаз подбирать. И вот в этом "два полных оборота" - кроется самое говнецо. Не, оно реально. Но если у тебя глубины сверления требуют 30 полных оборотов, с периодическим выводом сверла, вероятность ошибиться крайне велика. А если тебе надо точно отсверлиться в болванце ценой в 15 тысяч рублей - желательно не промахиваться, не так ли?
Цифровые линейки не являются панацеей. Разумеется, их тоже необходимо перепроверять с помощью измерительных инструментов. Но они оооочень экономят время. Оооочень.
Окей. Теперь - картинки и видос.
Ну и немного процесса изготовления с пояснением, что куда, зачем и почему.
AlfaZero. СНиПы. Проектирование. САПР. Можно ли все это собрать вместе?
Сочинение. Сочинения меня в школе учила писать учительница музыки, а не литературы. Она обьясняла, что пишешь сначала все что можешь, все мысли какие есть по теме на черновик. Исписал страниц так шесть, а потом уже начинаешь редактировать: добавлять, переставлять, вычеркивать. В итоге должно получиться хорошее сочинение страниц эдак на две-три.
Так вот, этот пост своего рода черновик. Попытаюсь оформить свои мысли и потом выудить главное.
1. AlphaZero
Я очень впечатлился этой статьей. А потом меня еще больше поразила эта статья.
Что я знаю о шахматах? Очень не много, если честно. Меня обыгрывал всегда мой дед. А у него было всего два класса образования. Но я знаю, что у шахматистов есть некий рейтинг, которым они могут меряться. Уровень международного мастера - это около 2500 пунктов (49,5см). Наикрутейший же мужик среди шахматистов это Магнус Карлсен, у него 2800+ пунктов.
Компьютер победил человека еще в далеком 1997-ом году. Тогда проиграл Каспаров. И с тех пор мощность компьютеров только увеличивалась. На данный момент самая крутая программа Stockfish имеет рейтинг около 3300+ пунктов. А между наикрутейшим человеком и компьютером это космическая разница.
Теперь об Alpha-Zero. Если вкратце, то это программа для нейронных сетей, которую обучили играть в шахматы. В первый раз эта нейросеть обучалась 4 часа и потом села играть со специализированной программой Stockfish. Подчеркну, специализированной. Она обсчитывает 60 миллионов ходов в секунду, тогда как Alpha-zero всего лишь 60 тысяч. И как итог, нейросеть разгромила эту программу в пух и прах. Из 100 партий она не проиграла ни одной, а 28 даже выйграла. Было много споров по поводу серии этих партий: библиотека дебютов и пр. И вот не так давно эту серию повторили и сыграли уже 1000 партий с предоставлением библиотеки дебютов и к тому же предоставлением форы по времени. Итог еще более впечатляющий. Alpha-zero удалось выиграть 155 партий, 839 раз — сыграть вничью и проиграть всего 6 партий.
В двух словах: программу с нуля обучили играть в шахматы за несколько часов, после чего не оказалось никого и ничего, даже компьютера, способного в эти шахматы ее победить.
2. Численные методы.
Я по образованию инженер-технолог. Окончил УГНТУ в 2010-ом году. Сейчас моя специальность называется "Газохимия" кажется. Тогда же она называлась "Основные процессы химических производств и химическая кибернетика". Именно слово кибернетика меня и подкупило тогда. (А еще я в детстве в классе пятом ходил в клуб юных техников в кружок программирования. Нравилось мне это дело.) Так вот при поступлении в универститет, я и подумал, что с этим что-то связано. Как оказалось же, от кибернетики там было только слово. Но! Одной из дисциплин, которую нам преподавали, была численные методы.
Вычислительные (численные) методы — методы решения математических задач в численном виде (с) wiki
Что отложилось у меня в голове? Есть какой-то набор данных. Пусть будет таблица каких-то результатов. Табличная функция. Основываясь на этих данных, можно составлять системы нелинейных уравнений и с достаточной степенью точности прогнозировать новые данные. Внутри таблицы или выборки - интерполяция, вне таблицы - экстраполяция. Тогда мне это показалось очень интересным. Чуть позже уже на теплотехнике, когда нам задавали задачи на расчет цикла воды, я просто вбил несколько таблиц из учебника (Pv кривые, Vs что-то такое, не помню уже) в специальную программу (Maple кажется) и сходу получил готовую функцию. Т.е. вводя данные, например температуру воды и давление, я сразу мог знать какой объем она будет занимать и наоборот. Как сильно уменьшится объем, если охладить на n-градусов и многое другое. Еще раз на пальцах, я не занимался вычислением, я просто ввел исходные данные. Программа сделала все сама. Расчетки я тогда клепал всему потоку.
По сути правильно составив эту систему уравнений, т.е. математическую модель, можно прогнозировать или вычислять достаточно важные и интересные процессы. Например метеорология или экономика. Даже мы сами, открыв яндекс погоду и посмотрев, что за последние десять лет на этих выходных был дождь и сильный ветер, врядли будем планировать выезд за город.
3. СНиПы, ГОСТы, ОСТы, ЛНД и другие стандарты.
Строительные нормы и правила, государственные стандарты, отраслевые стандарты, локальные нормативные документы. Всего в промышленности их огромное количество. На данный момент точное количество я сказать не могу. Но по радио какой-то чиновник от министерства энергетики сказал, что их около полутора миллиона. На форуме норма-кс говорят о цифрах в 250 000. Так или иначе это все равно очень много. И очень часто строители сталкиваются с противоречиями в них. На некоторые вещи же стандарта нет вообще. Например, куда девать выборос с криогенного теплообменника? В общий факельный коллектор?
4. Проектирование и САПР.
Начну с того, что работаю я инженером-проектировщиком в компании, которая занимается комплексным инжинирингом нефтеперерабатывающих производств. Грубо говоря, есть например заказчик, дядя Вася. Хочет он построить завод по переработке нефти. Начинается работа. Сначала инженеры-технологи обсчитывают базовый проект. Т.е. - какой конкретно вид производства мы будем проектировать (гидрокрекинг, висбрекинг, ЭЛОУ-АВТ и пр.). Имея исходные данные в виде состава и количества сырья, технологи расчитывают основное оборудование: емкостное оборудование (колонны, емкости, резервуары, сепараторы и пр.), теплообменное оборудование, насосы, реакторы и многое другое. Как правило в программе хайсис. Считаются материальные балансы. Составляются схемы материальных потоков. Далее инженер-монтажник расставляет и компонует это самое оборудование и соединяет все это дело трубопроводами. В воздухе естественно вся эта приблуда не висит, а инженер-строитель проектирует конструкции, на которых будет стоять оборудование и на которых будут лежать трубопроводы. Параллельно электрики ведут свои кабели от силового оборудования к подстанциям, киповцы тянут свои провода от датчиков к шкафам и в операторную, механики же - проектируют какой именно конструкции будут например ректификационные колонны, чтобы ничего не сломалось и не взорвалось раньше времени. Есть еще водоснабжение и канализация, вентилляция, организация строительства, производство работ и пр. Это - если вкратце.
Так вот на то, чтобы сделать компоновку установки, уйдет примерно год работы. Это еще очень хорошие сроки. Сколько считаются базовые проекты, я не знаю, но на ПД обычно год уходит. Со всеми опросными листами, заданиями и т.п. Еще год уйдет на рабочку. Т.е. в среднем уходит 2-3 года на проектирование одной не очень большой установки. Не целого завода, где установок может быть несколько десятков, а только одной такой установки. В Татарстане например модернизацию производства всей нефтянки начали еще в начале двухтысячных годов. Прошло почти 20 лет, а модернизация продолжается и продолжается. Уже следующий этап грядет, когда нужно будет модернизировать и реконструировать уже то, что было модернизировано. Процесс этот можно сказать непрерывный.
САПР - системы автоматизированного проектирования. Программы, помогающие инженерам выполнять свою работу проще и быстрее. Если раньше, например, чертежи чертились на кульманах, теперь же - в автокаде или компасе. Причем программы все эти узкоспециализированные для каждого из инженеров в отдельности. Так например, технолог считающий процесс в хайсисе, и начертивший схемы в автокаде, понятия не имеет, что такое Тэкла, в которой строитель считает свои металлоконструкции. Оба они почти ничего не слышали о пвп-дизайне или пассате, в которой механик считает свои емкости. Монтажник считает в СТАРТе или цезаре трубы на циклическую прочность например. Есть программы для подсчета изоляции, есть свои программы даже для сметичков. Ну и всех их конечно же объединяет пдмс или е3д, или прости господи интерграф какой-нибудь. А может быть даже эдж у кого-то стоит :)
Т.е. какая-нибудь система трехмерного проектирования, в которой наглядно видно что вообще происходит на данный момент в проекте.
Очень важным шагом, я считаю, попытки создания т.н. системы сквозного проектирования. Года три назад я наткнулся на одну очень хорошую статью по этой теме. А вот сама презентация.
Суть такова, что такая система уже с самого начала проектирования позволяет распараллеливать процессы. Не так последовательно как было у меня в описании: технологи - механики - монтажники/электрики/киповцы - строители. А все вместе сразу и при этом почти вся информация оказывается в этой самой трехмерной модели. Ткнув в любой ее элемент, можно получить полную информацию: ткнули в отвод - посмотрели схему, на которой нарисована наша труба; ткнули в насос - можно глянуть и опросник, причем самой последней ревизии. Есть еще BIM-модели. В суть я не вникал, но, как мне сказали, там можно будет даже проследить температуру воздуха в лифте здания. Наверное это круто. Но! Но...
Теперь я подхожу ближе к цели своего повествования. Все эти трехмерные программы разумеется хороши, но они не объединяют в себе расчетные модули других программ. Можно конечно из Тэклы импортировать строительную часть в пдмс, можно из пдмс импортировать данные в СТАРТ. Но на текущий момент это всего лишь трехмерная картинка.
5. Математическая модель.
На уроках программирования в клубе юных техников мы с преподавателем однажды решали задачку. Нужно было найти выход из лабиринта. Исходные данные: точка входа, точка выхода и сам лабиринт в виде например матрицы NxM, состоящей из нулей и единиц, где ноль - пустое пространство, а единица - стена. Задачу мы тогда решили. Более того, при условии, что выход из лабиринта в принципе возможен, написанная нами программа всегда выбирала наиболее кратчайший путь.
Сейчас для определения кратчайшего пути (или оптимального маршрута) из точки А в точку Б используется множество программ. В том же гугле или яндексе, или 2гис достаточно вбить только местоположение пункта назначения, и он выдаст тебе оптимальный маршрут, причем сразу со всеми видами транспорта, пересадками и предполагаемым временем пути. Яндекс.Метро - вбиваем начальную, конечную станцию и смотрим, где и как пересесть и даже в какой вагон входить.
Я подумал, а вот что, если точка А - начало моего трубопровода, а точка Б - конец. Много ли нужно ресурсов, чтобы построить оптимальный маршрут трубопровода? А двух трубопроводов? А двух трубопроводов, но так, чтобы большую часть пути они следовали вместе? Мы как-то делали стадию ПД, я занимался своим любимым - межцеховкой. И у меня оказалось, что на эстакаде в общей сложности лежит 200+ труб. Двести!!! Самое нагруженное место - семь ярусов эстакады в 12м шириной. Нехило да? Можно ли было тогда "оптимизировать" эстакаду? Ну например сделать не 7 ярусов, а шесть, но шириной 14 метров? Ушло бы в этом случае металла меньше? Или больше? Это никто не считает, нет таких ресурсов, чтобы проектировать сразу несколько вариантов. А казалось бы, нет ничего проще как рассмотреть данную задачу как задачу оптимизации системы нескольких уравнений с несколькими переменными: количество и диаметр трубопроводов, наличие изоляции и арматуры. Есть киповские клапана - изволь ярус заложить такой чтобы пройти можно было, обслужить и механизировать. И таким же образом в качестве аргументов этой системы добавлять остальные исходные данные, влияющие на расположение и конфигурацию трубопроводов. Ну например наименование продукта: кислота, нафта или просто азот. Добавим также в качестве аргументов этой системы сортамент металлоконструкций и труб. Добавим другие стандарты, согласно которым будут проложены трубы, ГОСТ 32569 например или B31.3. Т.е. можно описать такую математическую модель, которую можно будет рассматривать вообще с любых сторон. И решать задачи оптимизации с любых позиций. В случае эстакады например - наименьший расход металла, и как следствие материальных затрат.
Можно ли такой же подход организовать к компоновке оборудования? Описать модель, в которой уже нужно будет располагать не трубы в металле, а оборудование на участке строительства? Расположить здания, эстакады и остальные блоки так, чтобы общая площадь была наименьшей, но при этом установка была безопасной. И также внутри блоков проводить подобную оптимизацию. Обеспечить наименьшие размеры насосной, но при этом, чтобы все обслуживалось и механизировалось? Мне кажется, что можно.
6. Идея
Что если отдельные части проектирования отдать на откуп машинам? Загрузить не библиотеку дебютов, как в шахматах, а все нормативные документы и госты на проектирование. Загрузить тысячи типовых проектов. Обучить их как AlphaZero для начала считать процессы в хайсисе. Потом эти данные применять уже для расчета оборудования в пвп-дизайн. Потом на основе этих данных скопомпоновать блоки, здания и сооружения в установку. Протянуть трубы, кабели, дороги, сети и пр. И уже в конце на основе всего этого нарисовать 3D-модель. М? Более того, все это уже будет оптимизировано максимальным образом так, чтобы наименее дешево и максимально безопасно построить установку. Т.е. мы получим ту самую пресловутую кнопку "ПРОЕКТ", о которой так мечтают заказчики. И вместо 2-3 лет на проектирование будет уходить секунда-две. Проектировщик вымрет как класс, как когда-то кучер или кузец :)
P.S. Я не один такой умный конечно же. По ключевым словам "сквозное проектирование" уже вылезают видюшки "machine learning and AI at Engineering". И у AlphaZero на тот момент было около пяти тысяч серверов для обучения. Это понятно. Сколько времени уйдет на то, чтобы эта идея воплотилась в жизнь? Мне кажется, что не раньше чем через 20 лет. А если учитывать инерционность мышления и консерватизм некоторых проектных институтов, то и все 50. Но я знаю, что систему распознавания лиц например делали наши российские программисты (Китай теперь вроде бы хочет выкупить эти технологии и развивать у себя). Т.е. у нас есть толковые парни. Ведь что СТАРТ, что пвп-дизайн начинался с маленького коллектива инженеров, у которых была идея и энтузиазм. А теперь у нас есть целые компании - российские компании- которые продают и внедряют софт для инженеров. Я также считаю, что если не заниматься этой задачей сейчас, то можно безнадежно отстать от всего остального мира, как например в микроэлектронике. И тогда мы возможно вообще потеряем промышленность и энергетику.
За сим, приглашаю вас подискутировать на эту тему. С какими сложностями можно будет столкнуться на пути создания такой нейросети-проектировщика? От чего отталкиваться? Или может быть уже все придумано до нас в Симпсонах?
Серийный самолёт, спроектированный в Компас-3D?!
Появилось такое видео, где говорится, что самарская компания Аэроволга проектирует свои самолёты в Компас-3D. Не боинг конечно, но это всё же самолёт.
В России появился первый САПР в котором можно делать самолёты? Дожили до этого счастливого момента? Что думаете товарищи?