Уникальная по форме защита выпускной квалификационной работы (ВКР) состоялась в КНИТУ-КАИ. Накануне государственная экзаменационная комиссия принимала ВКР студента университета в виртуальной реальности.

Выпускник КНИТУ-КАИ Наиль Салихов представил исследование «Cборка и контроль авиационных конструкций с применением виртуальной и дополненной реальности», которое он проводил под руководством директора ПИШ КАИ «Комплексная авиационная инженерия» Леонида Шабалина.

Ключевым инструментом исследования в представленной работе стала виртуальная и дополненная реальность, а предметом исследования - моделирование технологических процессов изготовления и сборки композитных авиационных конструкций.

Объектами исследования в представленной работе стала виртуальная и дополненная реальность в авиационной промышленности, а предметом исследования - моделирование технологических процессов изготовления и сборки композитных авиационных конструкций.

Было проведено исследование применения виртуальной и дополненной реальности для решения задач сборки и контроля авиационных конструкций. Изучены принципы интеграции цифровых моделей изделий в виртуальное пространство и их привязка к реальным сборочным операциям. Выполнено моделирование технологических процессов изготовления и сборки композитных конструкций с использованием платформ Unity, VR Concept и EV Toolbox. Получены исходные данные для построения цифровых двойников сборочных процессов и технологии изготовления.

В ВКР проведен анализ программных решений и технических средств (программного обеспечения и оборудования), обеспечивающих реализацию виртуальной и дополненной реальности в производственной среде. Разработана методика визуального контроля сборки с применением AR-устройств на основе сравнения фактического положения элементов конструкции с цифровой моделью. AR-устройство - устройство, которое позволяет человеку взаимодействовать с технологией дополненной реальности (AR).

В работе рассмотрены основные подходы к моделированию сборочных процессов в виртуальной реальности, включая формирование цифровой сцены, сценариев взаимодействия и технологических маршрутов. Приведены примеры применения VR в обучении и отработке операций по стапельной сборке. Показана возможность использования разработанных методик в учебных лабораторных работах.

Также в ходе работы была сформирована методика контроля правильности установки деталей конструкции и комплектности изделия на основе дополненной реальности. Определены ключевые параметры, влияющие на качество визуализации, точность наложения моделей и удобство взаимодействия пользователя с AR-интерфейсом.

В ВКР показаны перспективы использования AR/VR-технологий для повышения эффективности сборки, ускорения контроля и сокращения ошибок на производстве. Выявлены ограничения и потенциальные направления развития внедряемых решений в условиях реального авиационного предприятия.

«Уникальность защиты Наиля Салихова заключается в том, что в этом проекте собралось сразу несколько самых современных инструментов в области цифровых технологий, - поясняет Леонид Шабалин. – Это, в первую очередь, цифровые двойники технологических процессов, это виртуальная дополненная смешанная реальность, которая позволяет существенно сократить длительность проектирования, разработку новых конструкций, а также оптимизации тех или иных процессов, в частности, сборочных».

Важная задача, которую решает представленное исследование – оптимальное совмещение множества работающих над одним объектом специалистов.

По словам научного руководителя, основная сложность представленной ВКР - в совмещении предлагаемых в исследовании инструментов. «Работа действительно уникальная, и ее результаты имеют хорошую перспективу с точки зрения внедрения нашими индустриальными партнерами, Казанским авиационным заводом, ОДК «Сатурн», - уверен Леонид Шабалин. - Эта работа включает достаточно широкий профиль компетенций, начиная с разработки программного обеспечения в существующих средах, заканчивая построением цифровых двойников, определение физических и технологических параметров материала, режим его переработки, формование, изготовление, сборки и так далее».

Перед выпускником стояла сложная междисциплинарная задача, которая позволила совместить все компетенции в рамках одного проекта. «Не удивительно, что и защита проходила в виртуальной реальности, когда члены государственной экзаменационной комиссии также находились в этом созданном пространстве, в котором, собственно, и реализуются основные результаты ВКР», - отмечает Леонид Шабалин.

Добавим, что Наиль Салихов окончил магистратуру по направлению «Авиастроение», по его словам, в его ближайших планах поступать в аспирантуру КНИТУ-КАИ.