| Inventory number | IRN | Number of state registration | ||
|---|---|---|---|---|
| 0325РК01824 | AP26193853-KC-25 | 0125РК01008 | ||
| 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 | 36793850 | AP26193853 | ||
| Name of work | ||||
| Прямая технология создания сталелитейных форм с использованием фотограмметрии, робототехники и искусственного интеллекта | ||||
| Type of work | Source of funding | Report authors | ||
| Applied | Нарынов Сергази Сакенович | |||
|
5
1
1
0
|
||||
| Customer | МНВО РК | |||
| Information on the executing organization | ||||
| Short name of the ministry (establishment) | МНВО РК | |||
| Full name of the service recipient | ||||
| РГП на ПХВ "Институт информационных и вычислительных технологий" МОН РК | ||||
| Abbreviated name of the service recipient | ИИВТ | |||
| Abstract | ||||
|
Объектом исследования является процесс автоматизированного создания литейных форм для сталелитейного производства на основе интеграции трех технологических подходов. Фотограмметрические системы: стереокамеры и алгоритмы построения трехмерных моделей объектов с точностью до 2 мм для получения цифровых прототипов литейных форм. Роботизированные манипуляторы: роборука с тремя степенями свободы и системой обратной связи на основе фотограмметрии для физического формирования литейных форм из песчано-глинистых смесей. Зерттеу нысаны үш технологиялық тәсілдің интеграциясы негізінде болат өндірісіне арналған құю қалыптарын автоматтандырылған құру процесі болып табылады. Фотограмметриялық жүйелер: құю қалыптарының сандық прототиптерін алу үшін 2 мм дәлдікпен үш өлшемді нысан модельдерін құрудың стерео камералары мен алгоритмдері. Роботты манипуляторлар: құм-саз қоспаларынан Құю қалыптарын физикалық түрде қалыптастыруға арналған үш дәрежелі еркіндік пен фотограмметрияға негізделген кері байланыс жүйесі бар роборука. Целью проекта является разработка алгоритма на основе искусственного интеллекта и фотограмметрии для создания сложных литейных форм для сталелитейного производства. Проект направлен на оптимизацию процесса создания литейных форм, сокращение времени подготовки и повышение точности конечного изделия. Применение передовых технологий позволит упростить процесс проектирования и изготовления, сделав его более экономически эффективным и точным, что особенно важно для сложных геометрий и индивидуальных заказов. Болат өндірісінде күрделі Құю қалыптарын құру үшін AI және фотограмметрия негізінде алгоритм жасаңыз. Жобаның мақсаты болат өндірісі үшін күрделі Құю қалыптарын жасау үшін жасанды интеллект пен фотограмметрияға негізделген алгоритмді әзірлеу болып табылады. Жоба Құю қалыптарын жасау процесін оңтайландыруға, дайындық уақытын қысқартуға және соңғы өнімнің дәлдігін арттыруға бағытталған. Озық технологияларды қолдану дизайн мен өндіріс процесін жеңілдетеді, бұл оны үнемді және дәл етеді, бұл әсіресе күрделі геометриялар мен тапсырыс берушілер үшін өте маңызды. Исследовательская стратегия заключается в том, что проект включает несколько типов исследований: описательные исследования текущих технологий, корреляционные исследования взаимосвязи между использованием фотограмметрии, робототехники и качеством продукции, а также экспериментальные исследования с тестированием прототипов и стенда для оценки эффективности предложенных решений. Зерттеу стратегиясы мынада: жоба зерттеудің бірнеше түрін қамтиды: ағымдағы технологияларды сипаттайтын зерттеулер, фотограмметрияны қолдану, робототехника және өнім сапасы арасындағы корреляциялық зерттеулер және ұсынылған шешімдердің тиімділігін бағалау үшін прототиптер мен стендті сынау арқылы эксперименттік зерттеулер. Достигли высокой точности изготовления литейных форм из песчано-глинистых смесей — до 2 мм, что сопоставимо с промышленными стандартами. В производственный процесс впервые интегрированы оптимизированные алгоритмы фотограмметрии и 3D-моделирования, обеспечившие ускорение изготовления форм и снижение ошибок ручной обработки. Разработанные методы автоматизации калибровки и обработки данных позволили эффективно работать со сложной геометрией изделий. Новизна заключается в сочетании традиционных технологий формования с современными цифровыми методами реконструкции, что создаёт основу для дальнейшего повышения точности и масштабируемости производства. Құмды-сазды қоспалардан Құю қалыптарын өндірудің жоғары дәлдігіне қол жеткіздік — өнеркәсіптік стандарттармен салыстыруға болатын 2 мм-ге дейін. Фотограмметрия мен 3D модельдеудің оңтайландырылған алгоритмдері алғаш рет өндіріс процесіне біріктірілген, бұл қалыптарды өндіруді жеделдетуге және қолмен өңдеу қателіктерін азайтуға мүмкіндік береді. Деректерді калибрлеу мен өңдеуді автоматтандырудың дамыған әдістері өнімнің күрделі геометриясымен тиімді жұмыс істеуге мүмкіндік берді. Жаңалық дәстүрлі қалыптау технологияларын заманауи цифрлық қайта құру әдістерімен үйлестіруден тұрады, бұл өндірістің дәлдігі мен ауқымдылығын одан әрі жақсартуға негіз жасайды. Проект направлен на разработку нового подхода к созданию литейных форм с использованием глубокого обучения, фотограмметрии и роботизированной автоматизации. Предлагаемое решение отличается от существующих аналогов тем, что позволяет изготавливать формы напрямую по цифровым моделям без физической мастер-модели и использовать более доступные материалы, что делает процесс гибче и технологичнее. Проект способствует развитию научно-технического потенциала в области ИИ и робототехники, повышает конкурентоспособность отечественных исследовательских коллективов и формирует новые направления исследований в литейной промышленности. Для достижения результатов необходимы экспериментальный роботизированный стенд, специализированные датасеты, вычислительные ресурсы и производственная база для испытаний. Жоба Жасанды интеллект және робототехника саласындағы ғылыми-техникалық әлеуетті дамытуға ықпал етеді, отандық зерттеу ұжымдарының бәсекеге қабілеттілігін арттырады және құю өнеркәсібінде зерттеудің жаңа бағыттарын қалыптастырады. Нәтижелерге қол жеткізу үшін эксперименттік роботтық стенд, арнайы деректер жинақтары, есептеу ресурстары және сынақ үшін өндірістік база қажет. На текущий момент результаты исследования находятся на стадии лабораторной апробации (TRL 3-4). Разработанный фотограмметрический комплекс успешно протестирован в лабораторных условиях Института информационных и вычислительных технологий КН МНВО РК. Достигнута точность создания литейных форм из песчано-глинистой смеси до 2 мм. Алгоритмы фотограмметрии и 3D-моделирования интегрированы в экспериментальный стенд и прошли первичное тестирование на образцах различной геометрической сложности. По завершении проекта планируется доведение технологии до уровня TRL 6-7 с демонстрацией системы автоматической формовки в реальных производственных условиях и подготовкой опытно-промышленного образца. Қазіргі уақытта зерттеу нәтижелері зертханалық сынақ сатысында (TRL 3-4) тұр. Әзірленген фотограмметриялық кешен ҚР ҒЖБМ Ғылым комитетінің Ақпараттық және есептеуіш технологиялар институтының зертханалық жағдайында сәтті сыналды. Құм-саз қоспасынан құю қалыптарын жасаудың дәлдігі 2 мм-ге дейін қол жеткізілді. Фотограмметрия және 3D-модельдеу алгоритмдері тәжірибелік стендке біріктіріліп, әртүрлі геометриялық күрделіліктегі үлгілерде алғашқы сынақтан өтті. Жоба аяқталғаннан кейін технологияны TRL 6-7 деңгейіне дейін жеткізу, автоматты қалыптау жүйесін нақты өндірістік жағдайларда көрсету және тәжірибелік-өнеркәсіптік үлгіні дайындау жоспарлануда. Реализация проекта обеспечит заметный социальный и экономический эффект. Внедрение автоматизированного метода создания литейных форм позволит существенно сократить трудозатраты, уменьшить потребность в ручных операциях и снизить производственные издержки. Ускорение процесса формообразования повысит общий темп выпуска продукции и уменьшит время простоя оборудования. Дополнительный эффект заключается в росте технологической самостоятельности: использование цифровых моделей и ИИ снижает зависимость от квалифицированного ручного труда и повышает стабильность качества. Проект также создаёт предпосылки для дальнейшей модернизации литейного производства, внедрения интеллектуального контроля качества и масштабирования технологии на другие отрасли. Жобаны іске асыру елеулі әлеуметтік және экономикалық тиімділікті қамтамасыз етеді. Құю қалыптарын құрудың автоматтандырылған әдісін енгізу еңбек шығындарын едәуір азайтуға, қолмен жұмыс істеу қажеттілігін азайтуға және өндіріс шығындарын азайтуға мүмкіндік береді. Қалыптау процесін жеделдету өнім шығарудың жалпы қарқынын арттырады және жабдықтың тоқтап қалу уақытын азайтады. Қосымша әсер - технологиялық Тәуелсіздіктің өсуі: цифрлық модельдер мен AI қолдану білікті қол еңбегіне тәуелділікті азайтады және сапа тұрақтылығын арттырады. Жоба сонымен қатар құю өндірісін одан әрі жаңғырту, зияткерлік сапа бақылауын енгізу және технологияны басқа салаларға масштабтау үшін алғышарттар жасайды. Результаты исследования предназначены для внедрения в сталелитейную и машиностроительную промышленность Казахстана и стран СНГ. Основными потенциальными потребителями технологии являются: Металлургические предприятия: АО "ArcelorMittal Temirtau" (Qarmet), АО "Казцинк", осуществляющие крупносерийное производство стальных отливок Машиностроительные заводы: Карагандинский литейно-машиностроительный завод, Петропавловский завод тяжелого машиностроения, где требуется производство литых деталей сложной геометрии Предприятия горнодобывающей отрасли: для изготовления специализированного оборудования и запасных частей Энергетическая и авиационная промышленность: для производства высокоточных литых компонентов турбин, корпусных деталей и других критичных элементов Технология особенно эффективна при мелкосерийном и единичном производстве изделий сложной формы, где традиционные методы с использованием мастер-моделей экономически нецелесообразны. Зерттеу нәтижелері Қазақстан мен ТМД елдерінің болат және машина жасау өнеркәсібіне енгізуге арналған. Технологияның негізгі әлеуетті тұтынушылары: Металлургиялық кәсіпорындар: "ArcelorMittal Temirtau" АҚ (Qarmet), "Қазмырыш" АҚ, болат құймаларын ірі сериялы өндіруді жүзеге асырады Машина жасау зауыттары: Қарағанды құю-машина жасау зауыты, күрделі геометрияның құйма бөлшектерін өндіру талап етілетін Петропавл ауыр машина жасау зауыты Тау-кен өнеркәсібі кәсіпорындары: мамандандырылған жабдықтар мен қосалқы бөлшектерді дайындау үшін Энергетика және авиация өнеркәсібі: турбиналардың жоғары дәлдіктегі құйма компоненттерін, корпус бөлшектерін және басқа да маңызды элементтерді өндіру үшін Технология әсіресе күрделі пішінді бұйымдарды шағын сериялы және бір өндіруде тиімді, мұнда мастер-модельдерді қолданудың дәстүрлі әдістері экономикалық тұрғыдан мүмкін емес. |
||||
| UDC indices | ||||
| 004.896 | ||||
| International classifier codes | ||||
| 50.47.00; | ||||
| Key words in Russian | ||||
| Фотограмметрия; Искусственный интеллект; 3D моделирование; Глубокое оббучние; обучение с подкреплением; графовые нейронные сети; робот; | ||||
| Key words in Kazakh | ||||
| Фотограмметрия; Жасанды интеллект; 3D модельдеу; Терең оқу; оқытуды күшейту; графикалық нейрондық желілер; робот; | ||||
| Head of the organization | Бектемесов Мактагали Абдимажитович | Доктор физико-математических наук / профессор | ||
| Head of work | Нарынов Сергази Сакенович | Кандидат технических наук / доцент | ||