Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Методические подходы к исследованию эффективности внедрения концепции индустрии 4.0
Статья научная
Необходимость оперативного выявления проблем с одновременным производством необходимых корректирующих действий, которые, направлены на оптимизацию производительности всей производственной системы обосновывает актуальность исследования вопросов эффективности внедрения технологий индустрии 4.0 в промышленность. В статье проведен обзор аналитических исследований понятия «индустрия 4.0» в зарубежной научной литературе с целью выявления характеристик и разграничения от смежных понятий, таких как «4-я промышленная революция», «киберфизические системы», «интернет вещей». Основными ключевыми факторами успеха цифровизации выделены люди, стратегия, технологии, которые позволят разработать интеллектуальные алгоритмы для повышения операционной эффективности; способствуют эффективному использованию ресурсов, снижению затрат на качество продукции, внедрению автоматизации; способствуют повышению экономичности и производительности операций. Представлены основные направления влияний технологий Индустрии 4.0, предложенной Бостонской консалтинговой компанией, на эффективность производственных систем. Сделан вывод, что применение цифровых технологий индустрии 4.0 дает возможность масштабной технологической трансформации производств, и направлено на повышение инновационного потенциала промышленных предприятий.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье на основе проведенного анализа деятельности персонала ряда отечественных угледобывающих предприятий разработан методический инструментарий формирования и осуществления мониторинга организации процесса эксплуатации ГТО на угледобывающем предприятии, реализация которого позволяет существенно повысить результативность управленческих решений, направленных на развитие организации процесса эксплуатации ГТО. Данный методический инструментарий включает в себя зависимость результативности управленческих решений, направленных на развитие процесса эксплуатации горно-транспортного оборудования, от качества мониторинга организации данного процесса, показатели для оценки качества мониторинга организации процесса эксплуатации ГТО, алгоритм реализации видов мониторинга организации процесса эксплуатации горно-транспортного оборудования.
Бесплатно
Методическое обеспечение в области управления качеством сетей и услуг операторов связи
Статья научная
В статье проведен анализ известного методического обеспечения в области оценки и контроля качества услуг связи. Известные подходы к оценке качества услуг связи, в основном, разработаны применительно к ситуации, характеризующейся тем, что каждая система управления фактически опиралась на собственную, выделенную систему связи. При этом большая часть результатов применима к аналоговым системам связи с преимущественным закреплением каналов (трактов) за определенными информационными направлениями, которые в совокупности отражают структуру системы управления. Синтез систем связи осуществляется на базе требований соответствующей системы управления. В результате проведенного анализа выявлены недостатки известного методического обеспечения в области оценки и контроля качества услуг связи. В целях устранения выявленных недостатков известного методического обеспечения в области оценки и контроля качества услуг связи в рамках статьи разработаны: аналитико-имитационная модель инфотелекоммуникационной системы с требуемым уровнем надежности ее элементов; метод определения параметров направлений развития сетей операторов связи; метод оценки вероятностно-временных показателей технического ресурса фрагментов инфотелекоммуникационной системы, генерирующих услуги связи определенного типа.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся основные этапы исследования и проектирования механических дисковых бункерных загрузочно-ориентирующих устройств для асимметричных деталей тел вращения, позволяющие на основе закономерностей функционирования бункерных загрузочно-ориентирующих устройств гарантированно обеспечить требуемую производительность и высокую надежность технологического оборудования. Рассматриваются задачи, которые должны решаться на каждом этапе исследования и проектирования. Приведен подробный пример расчета, проектирования и исследования усовершенствованного механического дискового бункерного загрузочно-ориентирующего устройства с радиальными прямоугольными карманами, кольцевым ориентатором и радиальными пазами в форме гребенки для сплошной детали с торцом в форме усеченного конуса. Полученные в процессе исследования и проектирования усовершенствованной конструкции бункерного загрузочно-ориентирующего устройства результаты позволили определить диапазоны рабочих значений конструктивных параметров и окружной скорости захватывающих органов, при которых устройство будет надежно функционировать и будет обеспечена его наибольшая производительность.
Бесплатно
Методология внедрения современных методов менеджмента качества для улучшения бизнес-процессов
Статья научная
Рассматривается комплексный подход к внедрению современных методов менеджмента в деятельность организации для обеспечения стабильности функционирования, результативности, эффективности и продуктивности бизнес-процессов.
Бесплатно
Методология выбора технологических баз корпусных деталей в автоматизированном производстве
Статья научная
Работа посвящена вопросу выбора технологических баз при изготовлении корпусных деталей коробчатого типа в рамках автоматизированных систем машин типа «обрабатывающий центр» с использованием приспособлений-спутников
Бесплатно
Методология оптимизации целевых функций технологических систем производства летательных аппаратов
Статья научная
Автоматизация процессов синтеза, анализа и оценки вариантов технологических процессов сборки летательных аппаратов (ЛА) при переходе к бесплазовому способу их производства на базе электронных моделей изделий позволяет значительно увеличить число разрабатываемых в автоматизированных системах проектов технологий сборочных процессов. Разработана методика совершенствования способов перебора вариантов сборки с использованием предлагаемых моделей выбора состава, построения структуры и схем при технологической подготовке агрегатно-сборочного производства, где задачу определения эффективности операций сборки можно свести к общей задаче расчета адекватных передаточных функций введением в модель сборки в виде смешанного графа подмножеств соотношений входных и выходных переменных по комплексам варьируемых параметров и факторов.
Бесплатно
Методология организации ресурсосберегающих производственных систем на железнодорожном транспорте
Статья научная
В статье представлены основные положения методологии организации ресурсосберегающих производственных систем на железнодорожном транспорте. Приведено описание существующих подходов к организации процесса управления эффективным использованием ТЭР в ОАО «РЖД», выполнен анализ их соответствия международному стандарту ISO 50001 - «Системы энергетического менеджмента. Требования и руководство по применению», проанализированы преимущества и недостатки действующих методов. Сформулированы основные принципы предлагаемой методологии и представлены шесть этапов ее реализации, в том числе исследование факторов, влияющих на использование ТЭР при организации ресурсосберегающих производственных систем; исследование математических моделей использования ТЭР в производственных процессах на железнодорожном транспорте; обеспечение эффективного нормирования и прогнозирования расхода ТЭР и заданий по экономии ТЭР; разработка научных и методологических принципов оценки эффективности мероприятий по организации ресурсосберегающих производственных систем железнодорожного транспорта; разработка научных основ стратегии развития железнодорожного транспорта как ресурсосберегающей производственной системы; разработка усовершенствованных методов и средств мониторинга использования ТЭР в производственных процессах. Выполнена апробация предлагаемых решений на действующих объектах железнодорожного транспорта, по результатам которой установлено, что реализация предлагаемой методологии позволяет повысить эффективность функционирования и качество организации ресурсосберегающих производственных систем на железнодорожном транспорте. В частности, применение методов машинного обучения позволяет повысить точность математических моделей использования ТЭР до 1,8 раза для принятых к рассмотрению производственных процессов, результирующее расхождение результатов прогнозирования расхода ТЭР с экспериментальными данными не превышает 5 %, а предлагаемые запатентованные технические и программные решения могут быть использованы для мониторинга использования ТЭР, режимов работы электрооборудования и показателей энергоэффективности производственных процессов. На основе полученных результатов разработан ряд нормативных документов ОАО «РЖД», которые внедрены на сети железных дорог и используются при организации ресурсосберегающих производственных систем на железнодорожном транспорте.
Бесплатно
Статья научная
В статье показана усовершенствованная конструкция опоры буровых долот с принудительной подачей смазочного материала. Расходная система смазки обеспечивает постоянное обновление смазочного материала в опоре из резервуара и удаление отработавшей смазки из опоры в процессе бурения. В докладе показана методология расчета системы смазки опор буровых долот, учитывающая свойства смазочного материала, условия эксплуатации долота, а также конструкционные материалы и покрытия, используемые в опоре.
Бесплатно
Методы контроля влажности при биотермическом компостировании органических отходов
Статья научная
Рассматриваются предложенные авторами подходы к разработке методов автоматизированного контроля влажности в процессе биотермическим компостированием органических отходов.
Бесплатно
Механизм формирования производственной программы промышленного предприятия
Статья научная
На основе математических моделей разработан механизм формирования производственной программы промышленного предприятия в условиях нестабильного спроса на продукцию. Предложенный подход к управлению производственной программой позволяет обеспечить максимальную эффективность использования производственных мощностей в условиях нестабильности рынка.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлена математическая модель оценки ресурсоемкости производственного процесса изготовления литых заготовок. Проведена оценка влияния управляющих воздействий на модель. Представлены рекомендации по совершенствованию производственного процесса изготовления отливок для обеспечения требуемых значений ресурсоемкости.
Бесплатно
Многозвенные силоприводы из материала с памятью формы и их характеристики
Статья научная
В статье рассмотрены конструкции многозвенных силоприводов и их применение в технике. Получена зависимость скорости нарастания нагрузки от скорости нагрева, деформационно-силовые характеристики многозвенных силоприводов. Определены основные преимущества таких силоприводов.
Бесплатно
Многофункциональная магнитно-импульсная установка с изменяемой формой и параметрами разрядного тока
Статья научная
В работе рассмотрены методы и схемотехника создания многофункциональной магнитно-импульсной установки с изменяемыми параметрами разрядного тока для формирования импульсных магнитных полей. Установка предназначена для проведения комплексных исследований по воздействию магнитного поля на различные материалы в машиностроении, медицине, фармакологии и растениеводстве. В настоящее время традиционные конструкции установок работают в режиме однократного разряда и генерируют импульсы тока колебательной формы в виде затухающей синусоиды. Разработанная установка энергоемкостью 5 кДж работает в четырех режимах: колебательного разряда одного накопителя энергии с высокой частотой разрядного тока, синхронного разряда двух накопителей энергии, асинхронного разряда двух накопителей с регулируемой задержкой относительно друг друга и в режиме формирования моноимпульса с отсечкой тока последующих полупериодов. В работе приведена структурная схема многофункциональной магнитно-импульсной установки (МИУ). Даны рекомендации по выбору основных компонентов при создании специализированных установок для решения конкретных задач. Приведены результаты испытания МИУ.
Бесплатно
Модальный анализ шпиндельного узла на опорах с анизотропными упругими характеристиками
Статья научная
В статье рассмотрены вопросы, связанные с влиянием вариантов конструктивного исполнения шпиндельного узла (ШУ), анизотропии радиальной жесткости опор, а также частоты вращения шпинделя на показатели динамического качества станка. Постановка задачи формулируется следующим образом: необходимо определить степень влияния каждого из указанных выше параметров на собственные частоты и формы колебаний ШУ. Для выявления закономерностей проводилось численное конечно-элементное моделирование в среде ANSYS Workbench. Варианты исполнения шпиндельного узла рассматривались на примере четырех расчетных моделей ШУ токарного станка с ЧПУ модели 16Б16Т1, отличающиеся числом конструктивных элементов и их расположением по длине шпинделя. При моделировании, опоры шпинделя представлялись в виде сплошных колец с определенными упругими свойствами, варьируя которые реализовывалась анизотропия жесткости опор. В ходе численного эксперимента учитывалась частота вращения шпинделя в диапазоне от 0 до 20000 об/мин. При анализе результатов рассматривались значения шести собственных частот и форм колебаний для каждой из расчетных моделей при изменении жесткости передней опоры; получены диаграммы Кэмпбелла, иллюстрирующие зависимость динамических характеристик шпинделя от частоты вращения в указанном диапазоне. В результате проведенных исследований установлено, что конструктивные факторы оказывают существенное влияние на формы колебаний и собственные частоты шпиндельного узла. Моделирование показало, что при обработке в центрах на точность будет влиять четвертая собственная частота и форма колебаний, а при использовании патрона - первая. С учетом того, что разница между ними составляет более чем 2,5 раза, то обработка в центрах может вестись при существенно больших скоростях резания. Изменение жесткости передней опоры приводит к возникновению диапазона собственных частот для каждой формы колебаний, который может составлять до 200 Гц. В пределах указанного диапазона собственные частоты изменяются в зависимости от скорости вращения шпинделя.
Бесплатно
Статья научная
Сформированы модели задач выбора обоснованных решений для каждого субъекта производственной системы и исследован механизм взаимодействия между заказчиками и поставщиками в процессе выпуска продукции. Рассмотрена итерационная процедура определения коэффициентов эффективности поставщика и на этой основе предложен механизм организации сбалансированного взаимодействия в производственной системе, реализация которого обеспечивает выпуск продукции в заданном соотношении.
Бесплатно
Моделирование абразивных зерен с учетом их кристалломорфологических особенностей
Статья научная
Достигнуты значительные успехи для размерных, геометрических и морфологических (совокупно морфометрических) характеристик благодаря использованию компьютерно-цифровой обработке изображений. Разработка новых, ориентированных на современные технические средства получения исходных данных, высокоинформативных методических средств диагностики и оценивания характеристик алмазных порошков и порошков других сверхтвердых материалов (СТМ) является важной и актуальной научно-прикладной задачей.
Бесплатно
Моделирование волочения круглых профилей через вращаемую волоку
Статья научная
Приведены результаты компьютерного моделирования процесса волочения круглых профилей из алюминиевого сплава 2024 через неподвижные и вращаемые волоки с помощью метода конечных элементов в программном комплексе DEFORM-3D. Рассмотрено напряжение трения и скорость движения заготовки в канале вращающейся волоки. Получены графики изменения усилия протягивания, распределения нормальных и касательных напряжений на границе контакта заготовка - волока, касательных напряжений, действующих в поперечных сечениях протянутого участка изделия. Дан анализ полученных результатов исследования методом сравнения.
Бесплатно
Статья научная
Проведено компьютерное моделирование основной и заключительной стадий процесса прямого прессования крупногабаритных прутков с коэффициентами вытяжки l=3, 6, 8, 9, 14, 18 из алюминиевого сплава 7075 при коэффициентах трения 0 и 0,5, углах конуса матрицы 80° и 90° из контейнера ∅800 мм на уникальном прессе 200 МН в программном пакете DEFORM-2D. Изучено влияние коэффициента вытяжки, коэффициента трения и угла конуса матрицы на распределение гидростатического давления, нормальных и касательных контактных напряжений, размеров пресс-остатков. Основным фактором, влияющим на формирование центральной пресс-утяжины в момент ее образования на заключительной стадии, оказывается коэффициент вытяжки и меньшей степени коэффициент трения и конусность матрицы. Предложена формула для выбора размеров пресс-остатка для конкретных условия прессования крупногабаритных круглых прутков с малыми коэффициентами вытяжки.
Бесплатно
Моделирование операции двухугловой гибки в штампе с упругим элементом
Статья научная
В данной работе предложена новая схема процесса двухугловой гибки в штампе с упругой планкой, проведен анализ ее напряженно-деформированного состояния в DEFORM-2D.
Бесплатно
