Передовые производственные технологии

  • информатика
  • физика
  • Дает 100 баллов на ЕГЭ

Подход к производству вещей и машин, строительству зданий в мире меняется, а мы становимся свидетелями четвертой промышленной революции. Товары будут производиться вблизи мест использования по нашему заказу и индивидуально для каждого. Процесс разработки будет автоматизирован — людям останется только творческая работа без рутины, а производство станет полностью автономным. Однако этот процесс сам себя не создаст, и придётся приложить колоссальные усилия для его запуска.

Наиболее прогрессивным в этом направлении является автомобилестроение, поэтому в прошлом году участники олимпиады проработали процесс производства автомобиля, который бы собирался роботом. Команды спроектировали его узлы таким образом, чтобы сборку мог осуществить робот, управляемый компьютером и контролирующий обстановку при помощи компьютерного зрения. А размеры платформы могли быть заданы непосредственно перед началом производства. Предварительно перемещения робота при сборке проверялись в симуляции, также прописывалась технологическая карта для контроля.

Другой передовой областью в которой внедряются принципы четвертой промышленной революции является строительство. В мире происходит переосмысление и перестройка зданий, построенных в 1950 — 80 года. Разумеется этот процесс будет проходить с использованием передовых технологий.

Мы предлагаем вам создать часть процесса возведения зданий. Несмотря на кажущуюся простоту, этот процесс требует серьёзной проработки от фундамента до прокладки коммуникаций, финишной отделки. А для качественной эксплуатации здание должно иметь хорошую документацию в электронном виде. По всему миру компании, университеты и просто энтузиасты ищут пути оптимизации и новые подходы в этом деле. Кто-то строит большие 3D-принтеры для послойной печати домов, другие автоматизируют установку опалубки. Мы предлагаем вам сосредоточиться на строительстве сборных домов. Предстоит поработать над несколькими этапами в строительстве зданий, например, команды должны будут разработать гриппер (захват), позволяющий захватывать модули любой формы и запрограммировать производственную линию под сборку модульного дома.

Состав команды — 3 человека:

  1. Инженер — проектирует систему для захвата модулей (гриппер);
  2. Высокоуровневый программист — разрабатывает программное обеспечение для работы с манипулятором через базу данных, предоставленную организаторами;
  3. Высокоуровневый программист — программирует систему для распознавания деталей при сборке, а также их позиции в пространстве.

Разработчики

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Основные партнёры

ООО «Лаборатория «Вычислительная механика»», Ассоциация «ТЕХНЕТ», Ассоциация 3D образования

Отборочные этапы

В первом отборочном этапе участникам предстоит решить задачи по физике и информатике.

На втором этапе участникам, работая в командах, необходимо выполнить ряд задач, проверяющих их навыки, связанные с программированием, 3D-моделированием и управлением промышленными манипуляторами.

Заключительный этап

На финале прошлого года, участникам было предложено разработать автомобиль из изготовленных компонентов, моделируя конвейерную сборку. На втором этапе участники моделировали свои автомобили, чтобы напечатать и собрать на финале. Сложность всего процесса заключалась в том, что инженеры должны были продумать надежные крепежи, а программисты правильно описать алгоритм захвата деталей и точной стыковки с корпусом автомобиля.

Задача этого года будет похожей по идее, но отличаться в нюансах. Вам также надо будет организовать производственную линию для построения модульных сооружений. В качестве такого модульного сооружения мы предлагаем вам построить дом, состоящий из самых различных блоков.  Вы не подумайте что дом нужно будет строить как в игре Tower Bloxx Delux, у нас все серьезно, только точное позиционирование!

Материалы для участников

Что нужно знать

  • Принципы и технологии четвертой промышленной революции;
  • Базовые принципы проектирования, программирования и моделирования.

Hard skills

  • Моделирование (САПР): Fusion 360, Autodesk Inventor, Компас3D, Solidworks, Sketch Up;
  • Производство: Cura, Slic3r;
  • Программирование: Arduino IDE (C/C++), Python, OpenCV.

Soft skills

  • Проектный подход;
  • Умение работать в команде;
  • Открытость для освоения новых технологий;
  • Умение излагать свои мысли устно и в документах.

Общие материалы для подготовки:

Рекомендуемый софт/библиотеки:

Профильные материалы для подготовки

Рынки НТИ

  • TechNet