Digital Twin и Virtual Reality технологија у истраживању и настави на Машинском факултету

Дигитализација незаустављиво осваја наш свет, подједнако нашу свакодневницу, као и фабрике, економију и бизнис. Неки то називају револуцијом, мада тај процес траје дуго, деценијама, па би коректније било да говоримо о еволуцији. Ипак, постоје и неке нише где се, без бојазни од критике, може говорити и о револуцији. Револуција се дешава у инверзном процесу, у продору човека из физичког у апстрактни простор дигиталних машина.

Тај процес је базиран на такозваној технологији дигиталних близанаца, подржаној технологијом виртуелне и имерзивне реалности. Кроз тај технолошки оквир, човек преко својих чула може да оствари незамисливо. Да доживи искуство продора и природног утапања у бескрајан низ нула и јединица, односно, постане присутан тамо где физички свет престаје и остаје само чиста информација, реплика живог и неживог света. И не само то. Кроз инфраструктуру Интернета, овај технолошки оквир нас лишава ограничења физичког простора и отвара врата просторне свеприсутности. Долазећа 5Г технологија, омогућиће да потискивање просторних граница буде готово тренутно, са кашњењем реда хиљадитог дела секунде, независно на ком делу  Земљиног шара се процеси физички одвијају.

Иновације у овој области су драматичне и са огромним комерцијалним потенцијалом. У студији из 2018. године, Deloitte наводи: ‘The digital twin market was valued at USD 1.82 Billion in 2016 and is expected to reach USD 15.66 Billion by 2023.’ Дифузија је мултисекторска. У домену прерађивачке индустрије, технологија дигиталних близанаца и виртуелне реалности је дисруптивног карактера, са потенцијалом да радикално трансформише начин на који производимо, захватајући подједнако хоризонталну осу производних процеса, од пројектовања до монтаже производа, као и њихову вертикалу осу, од ланаца снабдевања до корпоративног управљања.

„Значај ове технологије давно смо препознали“, рекао је у разговору за сајт Машинског факултета, професор Петар Б. Петровић, руководилац Лабораторије за кибернетику и мехатронске системе (CMSysLab), Катедре за производно машинство.

„Пре шест година набавили смо прву опрему и почели да постепено градимо једну велику слагалицу коју смо назвали CMSysLab CyberFABRICATOR. На развоју ове платформе предано радимо и она временом стабилно расте. Почетком ове године смо обезбедили неопходну хардверску инфраструктуру за изградњу CMSysLab Datacenter – Faza I: CORE Layer. То је врло значајна компонента, јер ће нам омогућити да наше истраживачке и развојне активности учинимо отвореним за међународну сарадњу, и још битније, доступним нашим фабрикама“, нагласио је професор Петровић.

CMSysLab CyberFABRICATOR платформа је доминантно фокусирана на развој нове генерације колаборативне роботске технологије за домен монтаже, RoboASSEMBLER, и технологије роботског заваривња, RoboWELDER, са превасходним циљем њене примене у малосеријској и екстремно диверзификованој производњи, и што је посебно значајно, компатибилном са специфичним захтевима малих и средњих производних предузећа.

У оквиру пројекта TR35007, „Интелигентни роботски системи за екстремно диверзификовану производњу“ (Smart Robotics for Customized Manufacturing), који финансира ресорно Министарство за науку и технолошки развој, у фази реализације је пројекат са једном домаћом компанијом из Кикинде, српским малим и средњим предузећем, које готово целокупну производњу пласира на тржиште Западне Европе и које за потребе обезбеђивања своје тржишне компетитивности инвестира у роботизацију процеса заваривања. У том послу партнер је јапанска компанија YASKAWA, чија ће четири робота Motoman MA 1440 обављати тежак посао заваривача, радећи без престанка у три смене. CMSysLab RoboWELDER платформа биће кључни технолошки енејблер. Уз екстензивну примену технологије дигиталних близанаца и виртуелне реалности, она ће на овом пројекту омогућити да роботски систем ефективно функционише у реалним условима индустријске несавршености, кроз форму хибридног роботског система, у којем роботи и човек тимски раде, и то на начин да човек својим знањем и вештином омогућава да робот решава сложене ситуације које захтевају висок степен интелигенције, коју данашња технологија реално не поседује, нити ће је поседовати у блиској будућности. Коришћењем Интернет инфраструктуре, колаборативност ове врсте ће у реалном времену досегнути и простор Лабораторије за кибернетику и мехатронске системе, где ће истраживачи Машинског факултета моћи да прате функционисање CMSysLab RoboWELDER платформе у индустријском амбијенту и је даље усавршавају. Или чак, да помогну својим колегама у производном погону у Кикинди, ако затреба.

У сарадњи са компанијом ABB Robotics, водећим светским произвођачем индустријских робота, са којим је Машински факултет почетком ове године потписао уговор о пословној сарадњи и партнерству, у току су истраживачко-развојне активности имплементације CMSysLab RoboFABRIKATOR платформе на ABB  роботу заваривачу најновије генерације, IRB 1660ID.  На овом систему ће бити реализовани експерименти са кинеским партнерима са Anhui University of Technology i Tsinghua University, који заједно са Машинским факултетом, Институтом Михајло Пупин и Факултетом техничких наука из Новог Сада, раде на билатералном научно-истраживачком пројекту Србије и Кине из области колаборативне индустријске роботике.

„План је да CMSysLab RoboWELDER платформу инсталирамо код наших кинеских колега и да онда, савлађујући просторну дистанцу од скоро десет хиљада километара, интегришемо наше и њихове роботске ресурсе у извођењу конкретних задатака из области технологије колаборативног роботског заваривања. Можда ће управо тај експеримент бити основа за развој неке будуће технологије која ће бити интересантна за примену у Индустријском парку који Србија и Кина заједнички граде на северној периферији Београда“, рекао је  наш саговорник.

Технологија дигиталних близанаца и виртуелне реалности није присутна само у истраживачким активностима лабораторије. Она се, постепено уводи у редовну наставу на мастер нивоу студија кроз предмете Мехатронски системи и Технологија монтаже. „На тај начин, студентима се поред теоретских основа ове технологије, као и ширег концепта кибернетско-физичких производних система, пружа прилика да стекну и конкретне практичне вештине кроз рад на врхунској опреми којом располаже Лабораторија за кибернетику и мехатронске системе“, истакао је проф. Петровић.

Ускоро ће бити завршен и први мастер рад из ове области. Студент модула за Производно машинство, Предраг Петровић рекао је да је у почетку све изгледало прилично компликовано. Његов задатак је био да интегрише HTC Vive sistem за виртуелну реалност у систем за развој апликација за ABB роботе,  то повеже са SolidWorks CAD окружењем за моделирање роботских ћелија и тиме омогући да се у виртуелном простору повеже физички роботски систем ABB IRB 1660ID са његовим дигиталним близанцем.

„Тај систем данас функционише и ја могу да виртуелним уласком у дигитални модел осетим његову просторност као да је реалан, да померам врх робота по жељеној трајекторији за заваривање и тако објасним роботу шта је његов задатак. То изгледа тако убедљиво да је осећај готово невероватан! Често се заборавим и помислим да је свет који сам креирао заправо реалан. Међутим, оно што из тога следи носи суштинску технолошку вредност, и то је фасцинантно: физички роботски систем ABB IRB 1660ID може да верно понови сва кретања његовог дигиталног близанца. То је савршен пример онога што нам на предавањима професор Петровић објашњава када говори о кибернетско-физичким производним системима. Виртуелни робот је научио оно што сам желео да уради без и једне једине линије кода, и то може да пренесе на његовог физичког близанца, који ће та кретања моћи да машински прецизно понавља бесконачан број пута. Овакво програмирање робота је врло интуитивно и једноставно за коришћење. Иначе, страх од комплексности технологије који ме је оптерећивао на почетку, постепено је надвладала жеља за експериментисањем. У ствари, то је као једна компјутерска игрица, али која захтева много инжењерског знања“, нагласио је Предраг.

Према речима професора Петровића, Предраг је вансеријски таленат. Вредан и истрајан. Одлично се уклопио у истраживачке активности Лабораторије. „Посебно радује да таквих студената има све више, јер Машински факултет, растом домаће индустрије, постаје све привлачнији за таленте. Тако на пример, Никола Вербић у свом мастер раду ради на развоју једне иновативне апликације за мобилни телефон која ће омогућити интерактивно праћење активности робота у реалном времену. Али, то је нека друга тема, за неки други прилог новостима Машинског факултета“, закључио је проф. Петар Б. Петровић.

(Извор: Машински факултет)

поделите...
Share on Facebook
Facebook
Tweet about this on Twitter
Twitter
Bookmark the permalink.

Comments are closed.