Інформація для вчителя
Розділ: Цифровий двійник
Застосування

Цифровий двійник - це віртуальна модель фізичного обʼєкта або системи, яка в реальному часі відображає їхні властивості, поведінку та стани. Цей цифровий двійник спирається на дані й алгоритми, що надходять із різних джерел: датчиків, машин і взаємодій користувача. Ідея цифрових двійників полягає в тому, щоб перекинути місток між цифровим і фізичним світом та уможливити аналіз, моделювання і прогнозування.
Ключові функції цифрового двійника:
- Інтеграція даних у реальному часі: використання даних із датчиків для оновлення моделі в реальному часі.
- Симуляція та аналіз: програвання сценаріїв і прогнозування, щоб виявити можливі проблеми та розробити рішення.
Інша інформація для вчителя (1/2)
Навчальна мета

Учні мають навчитися моделювати готове креслення за допомогою цифрового двійника фрезерного верстата. Завдяки цій вправі вони краще зрозуміють, що таке цифрові двійники і як їх застосовують у виробництві
Завдання

Учні та учениці знайомляться з принципом цифрового двійника (фрезерного верстата). Для цього вони працюють із заданим шаблоном, щоб опанувати керування.
Інша інформація для вчителя (2/2)
Переконайтеся, що всі учні мають доступ до компʼютера та до програмного забезпечення PHYWE для цифрового двійника фрезерного верстата. Підготуйте готове креслення і поясніть учням основи цифрових двійників.
Дайте учням змогу змоделювати готове креслення і допомагайте їм у цьому. Проведіть підсумкове обговорення, щоб учні обмінялися досвідом і висновками
Інформація для учня
Ідея цифрового двійника

Сьогодні цифрові технології відіграють у промисловості дедалі важливішу роль. Особливо цікавим напрямом є цифровий двійник. Але що саме таке цифровий двійник і які переваги він дає, зокрема для таких машин, як фрезерні верстати? У цій роботі я хочу відповісти на ці запитання і пояснити, як працювати з цифровим двійником фрезерного верстата.
Цифровий двійник має багато переваг. Одна з найбільших - технічне обслуговування. Цифровий двійник може передбачити, коли фрезерний верстат потребуватиме обслуговування. Це означає, що можливі проблеми виявляють ще до того, як вони призведуть до поломки. Так верстат завжди залишається у справному стані, а простої зводяться до мінімуму.
Цифровий двійник

Насамперед цифровий двійник - це віртуальна модель фізичного обʼєкта, у цьому випадку фрезерного верстата. Ця модель працює на компʼютері й відображає, як функціонує справжній верстат, що він робить і в якому стані перебуває. Цифровий двійник використовує дані з датчиків, установлених на верстаті.
До того ж цифровий двійник дає чудову можливість опановувати складні процеси. Завдяки симуляціям нових операторів можна навчати в безпечному середовищі, без ризику пошкодити справжню машину. Це допомагає опанувати керування і водночас підвищує безпеку на робочому місці.
Завдання: попрацюй із цифровим двійником

Ти навчишся працювати з цифровим двійником фрезерного верстата: змоделюєш готове креслення і створиш власне. Почни із симуляції готового креслення - завантаж його у програму для цифрового двійника.
Занотовуй можливі проблеми або цікаві результати під час симуляції.
Потім обміркуйте, чого ви навчилися, і обговоріть свій досвід з однокласниками та вчителем. Виконай також завдання у протоколі.
Керування цифровим двійником

Керування ЧПК здійснюється програмами, які пишуть спеціальною мовою програмування - G-кодом. G-код - це універсальна мова, що повідомляє верстатам із ЧПК, як їм рухатися у своєму робочому просторі.
Цифровий двійник теж керується G-кодом. У CAM-програмі Estlcam G-код або створюють, або завантажують, щоб потім точно керувати фрезерним верстатом чи цифровим двійником.
Пульт керування цифровим двійником

Найважливіші органи керування на пульті ЧПК для виконання роботи «Цифровий двійник»
(1) Дисплей
(9) Увімкнення й вимкнення симуляції. Якщо симуляцію вимкнено, дані через USB-інтерфейс не передаються.
(11) Ключовий перемикач для вмикання й вимикання приладу.
(12) Аварійна зупинка для негайного припинення програми ЧПК
Завдання: керуй цифровим двійником
Завдання - керуй цифровим двійником

Як керувальне програмне забезпечення використовують програму «Estlcam». Налаштуй цю програму керування ЧПК для роботи з пультом фрезерного верстата з ЧПК. Використай цей файл конфігурації.
Ти знайдеш його на сайті PHYWE у розділі завантажень для CNC-тренажера (арт. № 14000-99) або вже на своєму ПК. Тепер запусти програму Estlcam CNC і клацни на правій панелі інструментів на значок налаштувань (ключ).
У вікні налаштувань перейди на вкладку «Основні налаштування», а потім клацни «Відкрити файл конфігурації". Тепер вибери файл конфігурації і відкрий його.
Конфігурація Estlcam
- Після завантаження файлу всі потрібні налаштування буде виконано автоматично.
- Треба лише вибрати USB COM-порт, до якого підключено пульт керування на ПК, а після цього клацнути функцію "Steuerung programmiert" (керування запрограмовано).
- Після успішної конфігурації система керування автоматично перезапускається (конфігурацію треба виконати лише один раз)

Зʼєднання пульта керування і керувальної програми (1/3)

У межах першого завдання ти навчишся працювати з цифровим двійником:
- Зʼєднай ПК із пультом керування ЧПК
- Увімкни свій ПК і запусти програму "Estlcam".
- Перевір, чи програму налаштовано правильно
- Завантаж в Estlcam програму "Aufgabe1.nc" і переведи пульт керування ЧПК у режим "Симуляція (9)"
Зʼєднання пульта керування і керувальної програми (2/3)

- Запусти цифровий двійник, клацнувши на значок програми
- Вибери відповідний USB-порт для пульта керування (якщо пульт підключено, він зʼявиться у списку вибору)
- Клацни "Підключити".
- Після цього має відобразитися статус "ПІДКЛЮЧЕНО".
Зʼєднання пульта керування і керувальної програми (3/3)

- Тепер знову перейди до програми Estlecam CNC.
- Модель "Aufgabe 1" має бути вже завантажена (якщо ні - клацни на значок теки і відкрий свій NC-файл)
- Тепер у програмі Estlcam CNC запусти фрезерування, клацнувши на синю стрілку - кнопку "Пуск"
Протокол
Завдання 1
Занотуй свої спостереження.
Завдання 2
Перетягни слова у правильні поля! У школі цифровий двійник застосовують як інноваційний навчальний інструмент, щоб полегшити учням розуміння ____ понять. Він дає змогу створювати ____ моделі обʼєктів або систем, які постачають дані в ____. Це сприяє практичному навчанню, адже учні можуть експериментувати за допомогою симуляцій і програвати різні сценарії. Цифровий двійник допомагає також у навчанні та підготовці, бо створює ____ середовища, у яких учні можуть розвивати нові навички.
Завдання 3
Питання
Завдання 4
Питання