Оптимізація виготовлення деталей із полімерів для легкої промисловості за допомогою технологій Industry 4.0: розвиток технології cae та еволюція процесу лиття полімерів під тиском

Abstract

У роботі розглянуто підходи до оптимізації виготовлення деталей із полімерних та композитних матеріалів для машин легкої промисловості з використанням технологій Індустрії 4.0. Основну увагу приділено впливу масо-інерційних характеристик рухомих ланок на динаміку механізмів і ефективність їх роботи. Показано, що заміна традиційних металевих матеріалів на полімери та композити дає змогу знизити інерційні навантаження, підвищити енергоефективність та точність позиціонування механізмів. Описано застосування CAE-технологій, зокрема Moldex3D, для віртуального моделювання процесу лиття під тиском, що забезпечує можливість прогнозування дефектів, оптимізації параметрів формування та підвищення якості готових деталей. Визначено перспективи розвитку цифрового виробництва полімерних компонентів у межах концепції Industry 4.0, заснованої на інтеграції даних, знань і аналітики у процеси проєктування та виготовлення.

The paper considers approaches to optimizing the manufacturing of polymer and composite parts for light industry machinery using Industry 4.0 technologies. The focus is on the influence of mass-inertial characteristics of moving links on the dynamics and efficiency of mechanisms. It is shown that replacing traditional metallic materials with polymers and composites allows for a reduction in inertial loads, improved energy efficiency, and enhanced positioning accuracy of mechanisms. The use of CAE technologies, particularly Moldex3D, for virtual simulation of the injection molding process is described, providing the ability to predict defects, optimize molding parameters, and improve the quality of finished parts. The study outlines the prospects for the development of digital manufacturing of polymer components within the Industry 4.0 framework, based on the integration of data, knowledge, and analytics into design and production processes.