Inventory number IRN Number of state registration
0325РК01541 AP26198879-KC-25 0125РК00747
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 39072016 AP26198879
Name of work
Разработка системы цифрового двойника для аддитивного производства на основе датчиков с обратной связью в реальном времени и предотвращением кибератак.
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Шехаб Иссам Махмуд Хассан
4
6
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Nazarbayev University
Abbreviated name of the service recipient NU
Abstract

Объектом исследования является технология цифрового двойника (Digital Twin) для аддитивного производства. Работа направлена на разработку системы на основе сенсоров с обратной связью в реальном времени. Особое внимание уделяется кибербезопасности, предотвращению подделки деталей и надежной передаче данных. Исследование охватывает взаимодействие цифровых моделей, физических процессов и защиты данных в умном производстве.

Зерттеу нысаны – аддитивті өндіріс үшін арналған цифрлық егіз (Digital Twin) технологиясы. Жұмыс сенсорларға негізделген және нақты уақыттағы кері байланысы бар жүйені әзірлеуге бағытталған. Ерекше назар киберқауіпсіздікке, жалған бөлшектердің алдын алуға және деректердің сенімді берілуіне аударылады. Зерттеу сандық модельдер, физикалық процестер және деректерді қорғау арасындағы өзара байланысты қамтиды.

Основной целью данного исследования является разработка новой технологии цифрового двойника на основе сенсоров с моделью управления в реальном времени, а также связанной с ней архитектуры, моделей данных и кибербезопасности для различных параметров процесса аддитивного производства и характеристик продукции.

Бұл зерттеудің негізгі мақсаты нақты уақыттағы кері байланысты басқару моделі және оның сәйкес архитектурасы, деректер үлгілері және аддитивті өндіріс процесінің параметрлері мен өнім атрибуттарының әртүрлі түрлері үшін киберқауіпсіздікпен жаңа сенсорға негізделген сандық егіз технологияны әзірлеу болып табылады.

Методы исследования включали экспериментальные и прикладные кейс-исследования. Проводился анализ современных технологий цифровых двойников, аддитивного производства, кибербезопасности и управления с обратной связью в реальном времени. Использовались данные с сенсоров, IoT-устройств и камер для построения цифрового двойника 3D-принтера. Разрабатывались модели неопределённостей, рисков и затрат, а также алгоритмы предсказательного управления и защиты от кибератак. Методы анализа данных включали машинное обучение, нечеткую логику, моделирование Монте-Карло и моделирование процессов

Зерттеу әдістері эксперименттік және қолданбалы жағдайларды талдауды қамтыды. Цифрлық егіз, аддитивті өндіріс, киберқауіпсіздік және нақты уақыттағы кері байланыс басқару технологиялары талданды. 3D-принтердің цифрлық егізін құру үшін сенсорлардан, IoT құрылғыларынан және камералардан алынған деректер пайдаланылды. Белгісіздік, тәуекел және шығын модельдері, сондай-ақ болжамды басқару мен кибершабуылдардан қорғану алгоритмдері әзірленді. Деректерді талдау әдістеріне машиналық оқыту, бұлдыр логика, Монте-Карло модельдеу және процестерді модельдеу кірді

Предложена новая технология цифрового двойника на основе сенсоров с обратной связью в реальном времени. Разработана концепция управления и архитектура цифрового двойника для 3D-принтеров. Впервые объединены модели неопределённостей, рисков, затрат и кибербезопасности в одной системе. Предложены методы прогнозирования и предотвращения кибератак в процессе аддитивного производства. Исследование заложило основу для создания безопасных и интеллектуальных цифровых двойников для промышленности Казахстана.

Сенсорларға негізделген нақты уақыттағы кері байланысы бар жаңа цифрлық егіз технологиясы ұсынылды. 3D-принтерлерге арналған басқару концепциясы мен цифрлық егіз архитектурасы әзірленді. Белгісіздік, тәуекел, шығын және киберқауіпсіздік модельдері бір жүйеге біріктірілді. Аддитивті өндіріс процесінде кибершабуылдарды болжау және алдын алу әдістері ұсынылды. Зерттеу Қазақстан өнеркәсібі үшін қауіпсіз және интеллектуалды цифрлық егіздерді құрудың негізін қалады.

Цифровой двойник и 3D-печать имеют широчайший мировой рынок. Интеграция технологий цифрового двойника с 3D-печатью повысит их популярность, что окажет прямое экономическое влияние как на мировую промышленность, так и на промышленность Казахстана. Кроме того, распространение результатов исследований в промышленных секторах будет способствовать обучению промышленных экспертов и специалистов новым методам, а также привлечёт к разработанным технологиям больше промышленных пользователей .

Цифрлық егіз және 3D-баспа әлемдік нарықта кең таралған. Цифрлық егіз технологияларын 3D-баспаға интеграциялау олардың танымалдығын арттырады, бұл әлемдік өнеркәсіпке және Қазақстан өнеркәсібіне тікелей экономикалық әсер етеді. Сонымен қатар, зерттеу нәтижелерін өнеркәсіп салаларында тарату өнеркәсіп мамандары мен сарапшыларды жаңа әдістерге үйретуге ықпал етеді және жасалған технологияларға көбірек өнеркәсіп қолданушыларын тартады.

На данный момент проведены обширные исследования в области цифровых двойников и аддитивного производства. Разработан и протестирован прототип цифрового двойника для 3D-принтера с интегрированными IoT-устройствами, сенсорами и системой обработки данных в реальном времени. Полученные результаты подтверждают работоспособность концепции и служат основой для дальнейшего развития технологии.

Қазіргі уақытта цифрлық егіздер мен аддитивті өндіріс саласында ауқымды зерттеулер жүргізілді. IoT құрылғыларымен, сенсорлармен және нақты уақыт режимінде деректерді өңдеу жүйесімен 3D-принтеріне арналған цифрлық егіздің прототипі әзірленіп, сыналды. Алынған нәтижелер тұжырымдаманың өміршеңдігін дәлелдеп, технологияны әрі қарай дамытуға негіз болды.

Реализация проекта позволит значительно повысить эффективность процессов аддитивного производства за счёт использования цифрового двойника с управлением в реальном времени. Разработанная технология обеспечит повышение качества напечатанных деталей, сокращение дефектов, времени производства и издержек. Кроме того, результаты исследования будут способствовать развитию отечественных компетенций в области цифрового производства, машинного обучения и кибербезопасности. Ожидается, что внедрение предложенной технологии укрепит научно-технический потенциал Казахстана, повысит конкурентоспособность производственных предприятий и создаст основу для дальнейших промышленных инноваций.

Жобаны іске асыру аддитивті өндіріс үдерістерінің тиімділігін нақты уақыттағы басқаруы бар цифрлық егіз технологиясын қолдану арқылы айтарлықтай арттыруға мүмкіндік береді. Әзірленген технология басып шығарылған бөлшектердің сапасын жақсартып, ақауларды, өндіріс уақытын және шығындарды азайтады. Сонымен қатар, зерттеу нәтижелері цифрлық өндіріс, машиналық оқыту және киберқауіпсіздік салаларындағы ұлттық құзыреттердің дамуына ықпал етеді. Ұсынылған технологияны енгізу Қазақстанның ғылыми-техникалық әлеуетін нығайтып, өнеркәсіптік кәсіпорындардың бәсекеге қабілеттілігін арттырады және жаңа өндірістік инновацияларға негіз қалайды.

Инжиниринг и технологии. Машиностроение.

Инжиниринг және технологиялар. Машина жасау

UDC indices
621.763
International classifier codes
55.13.17; 50.47.00;
Key words in Russian
Цифровой двойник; Аддитивное производство; Управление с обратной связью; Кибербезопасность; Машинное обучение;
Key words in Kazakh
Цифрлық егіз; Аддитивті өндіріс; Нақты уақыттағы кері байланысты басқару; Киберқауіпсіздік; Машиналық оқыту;
Head of the organization Бакенов Жумабай Бекболатович Doctor of Engineering, PhD in Chemistry / Professor
Head of work Шехаб Иссам Махмуд Хассан Dr., Professor