Лагерев Игорь Александрович- проректор по инновационной работе, доктор технических наук, доцент.
241023, РФ, г. Брянск, ул. Бежицкая, д. 14.
ResearcherID: W-3063-2018, ScopusID: 56436754400
Таричко Вадим Игоревич-заместитель генерального директора — главный конструктор, кандидат технических наук.
241038, РФ, г. Брянск, ул. Сталелитейная, д. 1.
ScopusID: 57212305096
Панфилов Алексей Викторович-доцент кафедры, кандидат технических наук, доцент.
346428, РФ, г. Новочеркасск, ул. Троицкая, д. 88.
ResearcherID: A-5035-2014, ScopusID: 57216301201
Introduction. The paper considers the creation and application of digital twins at various stages of the life cycle of mobile transport and transshipment rope complexes (mobile ropeways), the equipment of which is mounted on the basis of wheeled or tracked chassis of high load capacity. The work objective is to improve safety in using such transport systems based on real-time forecasting of potential failures. This will prevent the occurrence of emergencies in a timely manner.
Materials and Methods. The structure of the digital twin of the mobile transport and transshipment rope complex is proposed. Approaches to the analysis of ongoing work processes in order to prevent accidents have been developed. They are based on simulation modeling of the system dynamics using new complex mathematical models built through the system approach.
Results. The developed method was tested on a large-scale layout of a mobile transport and transshipment rope complex created by 3D printing methods. A mathematical model of this system was developed; it was used to construct a digital double of the experimental model. The possibility of predicting failures in the layout is shown experimentally through the example of a rope slipping case. To do this, the actual value of the load suspension point coordinate obtained through the video stream processing method was compared to the predicted value calculated using a digital twin.
Discussion and Conclusions. The research results provide the creation of an industrial digital twin of a mobile transport and transshipment rope complex mounted on cross-country wheeled chassis.
Введение. Работа посвящена созданию и применению цифровых двойников на различных этапах жизненного цикла мобильных транспортно-перегрузочных канатных комплексов (мобильных канатных дорог), оборудование которых смонтировано на базе колесных или гусеничных шасси большой грузоподъемности. Целью работы является повышение безопасности использования подобных транспортных систем на основе прогнозирования в режиме реального времени потенциальных отказов. Это позволяет своевременно предотвратить наступление аварийных ситуаций.
Материалы и методы. Предложена структура цифрового двойника мобильного транспортно-перегрузочного канатного комплекса. Разработаны подходы к анализу рабочих процессов с целью предотвращения аварийных ситуаций. В их основе лежит имитационное моделирование динамики системы с использованием новых комплексных математических моделей, построенных с использованием системного подхода.
Результаты исследования. Разработанная методика протестирована на базе масштабного макета мобильного транспортно-перегрузочного канатного комплекса, созданного методами 3D-печати. Разработана математическая модель данной системы, с помощью которой построен цифровой двойник экспериментального макета. На примере случая буксования каната экспериментально показана возможность прогнозирования отказов в работе макета. Для этого сравнивалось реальное значение координаты точки подвеса груза, полученное с помощью метода обработки видеопотока, с прогнозируемым значением, вычисленным с помощью цифрового двойника.
Обсуждение и заключения. Результаты исследования позволяют создать промышленный цифровой двойник мобильного транспортно-перегрузочного канатного комплекса, смонтированного на колесных шасси высокой проходимости.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.