Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Статья научная
В статье предложен новый подход к моделированию состояния систем менеджмента, в том числе, систем менеджмента качества, на основе интеграции методов диакоптики, фрактального анализа и теория графов. Актуальность выполненных исследований определяется тем, что предложенные методы являются независимыми, самодостаточными направлениями анализа динамики сложных, механических систем, описываемых как непрерывными линейными, так дискретно-нелинейными, или линеаризованными дифференциальными уравнениями, но которые вполне могут входить в единые, интегральные связи, позволяющие исследовать структуры, динамику и анализировать риски, как отдельных составляющих, так и общих, или целых элементов, входящих в системы менеджмента качества. Целью обращения к предложенным в статье методам является обоснование интегрирования этихтрех математических направлений при моделировании или анализе состояния сложных систем, структур, технологического оборудования, входящих как в системы менеджмента, вообще говоря, так и системы менеджмента качества, в том числе. Результаты статьи основаны на теоретических исследованиях и подтверждены практикой применения риск-ориентированного подхода внедрения и эксплуатации любого стандарта из семейства ISO 9000:2015, и, прежде всего, как того требует базовый стандарт ISO 9001:2015. В результате выполненной работы стало возможным представить базовые цели и задачи, характеризующие предложенные методы, исходящие из того, что теория графов изучает взаимосвязи между объектами, представляемыми в виде вершин и ребер, фрактальные методы позволяют описывать структуры, обладающие самоподобностью в разных масштабах, а методы диакоптики наиболее приемлемы при анализе физико-механических свойств технологического оборудования, определяющего системы менеджмента качества высокотехнологичных производств по характеристикам его составляющих.
Бесплатно
Моделирование тепловых процессов при плазменной обработке по кольцевой траектории
Статья научная
В работе предложена модель нагрева цилиндрических заготовок, позволяющая проводить анализ тепловых процессов при поверхностной плазменной обработке (сварка, наплавка, термообработка) по кольцевой траектории. Модель позволяет учесть сканирование плазменной дуги, а также конечные размеры обрабатываемой заготовки. Проведено моделирование нагрева плазменной дугой и показано, что при обработке цилиндрической заготовки из-за особенностей теплоотвода наблюдается существенный рост теплосодержания в нем, что неизбежно может сказаться на качестве процесса сварки или наплавки.
Бесплатно
Моделирование технологических методик пластического деформирования
Статья научная
В качестве объекта исследования рассмотрены технологические приемы и конструктивные элементы, одним из которых служит «технологическая выемка». Сравнение результатов компьютерного моделирования пластического формообразования плоских заготовок в программных комплексах DEFORM и разработанном авторами ЭКВИ показывает их высокую сходимость.
Бесплатно
Моделирование технологического процесса деформирования пружин
Статья научная
В статье приведены результаты расчета упруго-пластической задачи процесса заневоливания тарельчатых пружин в программном комплексе ANSYS. Установлено влияние угла наклона α на жесткость тарельчатых пружин.
Бесплатно
Моделирование факторов сетевого взаимодействия машиностроительных предприятий и научного сектора
Статья научная
Статья посвящена вопросам значимости и актуальности такой важной тенденции взаимодействия машиностроительных предприятий, как рост их сложности, что обуславливается нарастанием кооперационных связей не только внутри отрасли, но и в смежных, межсекторальных областях, одной из которых является среда высших учебных заведений. Целью исследования является определение факторов, оказывающих влияние на результативность взаимодействия в сети «вуз - предприятия машиностроения» в целях обеспечения технологического суверенитета. Разработана модель обеспечения технологического суверенитета в машиностроительной отрасли в сети «вуз-предприятия машиностроения», состоящая из шести основных этапов, на каждом из которых предприятие взаимодействует с высшим учебным заведением для целей создания импортозамещающих изделий машиностроения. Определены факторы - интеллектуальный, финансовый, кадровый - оказывающие влияние на результативность сетевого взаимодействия «вуз - предприятия машиностроения» в целях обеспечения технологического суверенитета, которая определяется как эффективность инновационной деятельности, поскольку производство импортозамещающих изделий в большинстве является новой продукцией. Преобладающими компонентами Образования 4.0 являются интеллектуальные методы инженерного образования, где осуществляется подготовка квалифицированных кадров за счет использования цифровых средств обучения. В условиях развития технологического суверенитета вузы должны применять новые методы обучения, инновационные дидактические и управленческие инструменты, а также интеллектуальную и устойчивую инфраструктуру, дополняемую новыми ИКТ для улучшения процессов генерации знаний и передачи информации.
Бесплатно
Моделирование эффективности использования основных фондов нефтехимических предприятий
Статья научная
Нефтехимические производства характеризуются высокими капитальными затратами и фондоемкостью, что обусловлено многостадийностью технологии, сложностью организационных структур и производственных и процессов, большими издержками на обеспечение экологической эффективности и безопасности производства продукции. Кроме того, многие элементы основных производственных фондов, в том числе установки нефтепереработки, синтеза аммиака, производства полиэтилена, характеризуются устаревшей громоздкой инфраструктурой и вовлечением больших объемов ресурсов. Таким образом, при совершенствовании основных производственных фондов необходимо учитывать все новейшие технологии и концепции развития. Исходя из вышесказанного, следует, что акцент от нового строительства смещается в сторону реконструкции, модернизации и технического перевооружения. Целью статьи является моделирование эффективности использования основных фондов нефтехимических предприятий на примере ПАО «Казаньоргсинтез». Достижение данный цели предполагает решение следующих задач: рассмотрение передового опыта модернизации производственных мощностей; проведение диагностики показателей эффективности использования основных производственных фондов ПАО «Казаньоргсинтез»; построение регрессионной модели эффективности использования основных фондов ПАО «Казаньоргсинтез»; прогнозирование тенденций использования основных производственных мощностей на будущий период. В статье использованы методы описательной статистики, применены методы корреляционно-регрессионного анализа и методы прогнозирования. Объектом исследования выбрано предприятие ПАО «Казаньоргсинтез», которое является крупнейшим нефтехимическим предприятием России и Татарстана, один из крупнейших производителей полиэтиленов высокой и низкой плотности в России. Предметом исследования является математическое моделирование эффективности использования основных фондов предприятия. Полученные результаты исследования позволят более адресно разработать комплекс мероприятий по модернизации основных фондов ПАО «Казаньоргсинтез».
Бесплатно
Статья научная
В статье представлена модель межцехового планирования, позволяющая на основе расчета себестоимости изготовления продукции с учетом имеющихся ограничений по материальным и трудовым ресурсам, фонду оборудования, установленному бюджету на производство продукции повысить эффективность составления номенклатурного плана выпуска продукции по каждому цеху, плана закупок материальных ресурсов, плана загрузки оборудования и трудовых ресурсов в цехе.
Бесплатно
Модель организации разработки экструзионных 3D-принтеров
Статья научная
Представлена модель разработки инновационной продукции, построенная на базе процессного подхода. Модель отличается учетом обратных связей между стадиями создания товара и взаимным влиянием разрабатываемой продукции в рамках одного этапа. Каждый продукт характеризуется множеством внутренних параметров качества X. По мере процесса разработки продукта внутри каждого этапа осуществляется изменение значений параметров качества. При входе, переходе между стадиями и выходе из воронки имеются барьеры для оценки параметров качества продукции X. Предложенная модель и формулы расчетов позволяют организовать работу по повышению эффективности процесса создания продукции, в частности оценить распределение разработок по этапам, включая поиск оптимального количества стадий, максимальное время нахождения и требования к переходу разработки на следующий этап. На основе данной математической модели с использованием программного обеспечения AnyLogic проведены расчеты динамики прохождения продукта на каждом этапе разработки. Процесс разработки экструзионного 3D-принтера включает 5 этапов: выработка и отработка идеи, разработка рабочей камеры 3D-принтера, разработка экструдера, разработка электроники 3D-принтера, отработка прототипа. Исходные данные для расчетов предоставлены компанией ООО «Компания ИМПРИНТА», которая занимается разработкой, изготовлением и реализацией 3D-принтеров бренда Hercules. В результате моделирования был получен график общего количества разработок, поступивших на каждую стадию. Для оптимизации процесса создания новой продукции использован соответствующий модуль AnyLogic. Рассмотрены возможности оптимизации действующей структуры организации разработок 3D-принтеров в ООО «Компания ИМПРИНТА». Предложено два направления оптимизации: снижение количества исключенных проектов путем подбора требуемой минимальной загрузки каждого этапа и максимального времени нахождения разработки на этапе; повышение количества успешных разработок путем подбора минимальных требований к каждому этапу и интенсивности поступающих разработок на входе в воронку. При решении первой задачи удалось снизить количество исключенных разработок на 30%.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведены результаты экспертной оценки показателей качества технологий изготовления баллонов высокого давления при проектировании многоразовых головных обтекателей ракет-носителей космического назначения. Сформулирована проблема исследования, которая характеризуется несоответствием уровня качества технологий изготовления баллонов высокого давления требованиям к многоразовым головным обтекателям ракет-носителей космического назначения. Поставлена задача в определении признаков технологий изготовления баллонов высокого давления, подлежащих усовершенствованию в обеспечение проектирования многоразовых головных обтекателей. Решение поставленной задачи представляет собой анализ и обобщение результатов экспертной оценки технологий изготовления баллонов высокого давления. Оценка качества технологий изготовления баллонов высокого давления проведена с использованием модифицированного метода функции развертывания качества (quality function deployment - QFD). В исследовании с привлечением ведущих специалистов в области создания головных обтекателей ракет-носителей космического назначения осуществлена экспертная оценка: весов значимости показателей качества, уровней влияния признаков технических решений на развитие показателей качества, взаимосвязь признаков, ранги качества технических решений, ранги качества признаков технических решений. Результат исследования характеризуется тем, что для разработки многоразовых головных обтекателей ракет-носителей космического назначения необходимо увеличивать прочность баллонов высокого давления, а также увеличивать коррозионную стойкость баллонов высокого давления. Актуальность исследования заключается в совершенствовании проектирования новой техники при возможном планировании модернизации перспективных ракет-носителей. Новизна исследования заключается в модификации метода функции развертывания качества QFD в части определения весов значимости показателей качества, а также рангов качества признаков технических решений.
Бесплатно
Модель оценки пригодности аналогов радиоэлектронных компонентов на базе аппарата нечеткой логики
Статья научная
В статье разработана модель, которая позволяет оценить степень пригодности аналогов и автоматически ранжировать результаты для выбора наиболее близкого к оригиналу радиоэлектронного компонента в условиях неопределенности. Обеспечивает надежность и сохранение ключевых эксплуатационных характеристик готовой продукции за счет комплексного учета как доминирующих, так и компенсируемых параметров. Способствует повышению обоснованности и объективности принимаемых решений, снижению рисков и оптимизации процесса подбора компонентной базы в радиоэлектронной промышленности.
Бесплатно
Модель оценки уровня зрелости процесса корректирующих действий
Статья научная
Представлена авторская модель оценки зрелости процесса корректирующих действий. Модель разработана как инструмент оценки и управления процессом корректирующих действий, который является одним из ключевых элементов системы менеджмента качества международного стандарта ISO 9001:2015, а также представляет собой специфическое требование к процессу решения проблем во многих отраслевых стандартах (например, IATF 16949:2016, ISO/TS 22163:2017, AS/EN 9100:2016). Модель разработана на основе анализа результатов анкетирования сотрудников производственных компаний, компетентных в решения проблем (N = 259). Для анализа результатов использовано моделирование структурными уравнениями в программе STATA. В модель интегрированы подтвержденные факторы, значительно влияющие на уровень зрелости процесса корректирующих действий и решения проблем. Полученные результаты анализируются с помощью алгоритма нечеткой логики в среде MATLAB, что позволяет оценить уровень зрелости процесса в соответствии с рекомендациями стандартов серии ИСО/МЭК 330ХХ.
Бесплатно
Модель оценки эффективности технологии организационного управления безопасностью
Статья научная
Разработана модель оценки эффективность технологии организационного управления безопасностью, позволяющая определить наиболее общие её недостатки и основные направления оптимизации.
Бесплатно
Модель развития системы стандартизации организации в условиях ограниченных ресурсов
Статья научная
В данной работе рассматривается актуальная проблема развития стандартизации организации в условиях ограниченных ресурсов. Анализируются причины невыполнения персоналом требований стандартов и других нормативных документов. Определяются первопричины невыполнения требований. Даются понятия стационарного состояния как стабильного значения результатов действия нормативных документов, и отхода от стационарного состояния как результата интеграции новых документированных процедур.
Бесплатно
Статья научная
В исследовании разрабатывается проблема управления рисками развития опасных техногенных процессов в деятельности высокотехнологичных производств на основе результатов контрольных (надзорных) мероприятий контролирующих органов (на примере контрольной (надзорной) деятельности в сфере природопользования). Целью исследования является разработка и описание модели управления рисками развития опасных техногенных процессов в деятельности высокотехнологичных производств на основе результатов контрольной надзорной деятельности, что соответствует ряду положений риск-ориентированного подхода в управлении, как со стороны предприятий, так и со стороны контролирующих органов. Результаты исследования в соответствии с поставленными задачами включают разработанную систему критериев для определения уровня риска в деятельности предприятий (в том числе, высокотехнологичных) на основе результатов контрольной (надзорной) деятельности, которая позволяет определить степень риска в деятельности предприятий в числовом выражении, осуществлять сравнение предприятий по степени риска. Представленная карта рисков деятельности предприятий на основе рисков, выявленных по результатам контрольной (надзорной) деятельности, позволяет определить наиболее значительные риски в деятельности предприятия, в целях выявления приоритетных направлений управляющего воздействия. Разработанная модель управления рисками развития опасных техногенных процессов в деятельности высокотехнологичных производств на основе сформированной карты рисков, позволяет обеспечивать прогнозирование опасных техногенных процессов, и осуществлять целенаправленное управляющее воздействие, в целях их минимизации.
Бесплатно
Модель факторов результативности процесса корректирующих действий системы менеджмента качества
Статья научная
В статье представлена разработка и подтверждение концептуальной модели факторов результативности процесса корректирующих действий системы менеджмента качества. Наличие верифицированных факторов позволяет принимать управленческие решения в контексте повышения результативности процесса корректирующих действий и способности системы менеджмента качества достигать ожидаемых результатов. Методология и методы исследования: конформаторный однофакторный и многофакторный анализ, моделирование структурными уравнениями SEM в программной среде STATA. В результате исследования базовых теоретических источников, регламентирующих документов и практического системного анализа определены 11 гипотез для тестирования. В статье представлено развернутое обоснование этих гипотез и полученная апостериорная модель факторов результативности процесса корректирующих действий. Апробации модели подтвердила ее самостоятельность, параметры модели являются статистически достоверными. В результате подтверждены шесть факторов, существенно влияющих на процесс корректирующих действий: 1) лидерство, (2) реализация инновационного подхода, (3) степень развития организационной среды, (4) готовность к обучению, (5) реализация структурированного метода, (6) используемые инструменты. Представленные результаты - модель факторов результативности процесса корректирующих действий - могут быть использованы для дальнейшего исследования, в частности для разработки методик повышения результативности этого процесса.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлена математическая модель формирования рациональной структуры цифровой системы менеджмента качества (СМК), учитывающая организационно-функциональные риски, барьеры и эффекты цифровизации процессов, а также ресурсные ограничения предприятия. Актуальность исследования обусловлена тем, что полная цифровизация всех процессов СМК в реальных условиях редко является экономически оправданной или организационно достижимой. Следовательно, возникает необходимость в научно обоснованном подходе, позволяющем определить рациональную структуру цифровой СМК, обеспечивающую баланс между уровнем цифровизации, управляемостью рисками и эффективностью функционирования системы. Предложен методологический подход, основанный на количественном определении уровня риска и уровня цифровизации каждого процесса СМК. Для учёта неопределённости исходных данных и субъективности экспертных оценок модель основана на нечеткой системе логического вывода. Такое решение обеспечивает гибкость и адаптивность модели, а также возможность ее практического применения в условиях неопределенности экспертных оценок. Разработанная модель формирует основу для аналитического выбора процессов, требующих приоритетной цифровизации, и оптимизации распределения ресурсов предприятия. Она позволяет определить рациональный уровень цифровизации каждого процесса, обеспечивающий достижение заданных показателей результативности и эффективности при минимальных затратах. Практическая реализация модели даёт возможность оценить взаимное влияние рисков и цифровизации на устойчивость всей системы менеджмента качества, а также выстроить адаптивную стратегию ее цифровой трансформации.
Бесплатно
Модель цифровой трансформации организации производства для предприятий фармацевтической отрасли
Статья научная
В статье рассмотрена концепция цифровой трансформации фармацевтических производств, которая базируется на обобщении существующих теоретических моделей цифровой трансформации, таких как Модель цифровой зрелости (Digital Maturity Assured Framework (DMF)), а также Модель структурирования элементов цифровой трансформации бизнеса Джорджа Вестермана, Дидье Боннэ и Эндрю Макафи. Цифровая трансформация в настоящее время является необходимым условием развития производственных систем и повышения конкурентоспособности продукции. Глобальная конкуренция и влияние внешнеэкономических факторов приводит к переходу от массового производства к гибким производственным системам, функционирующим на основе концепции персонифицированной медицины, ответом на этот вызов могут стать только цифровые технологии Индустрии 4.0, способные осуществлять поддержку производства лекарственного средства на всех этапах жизненного цикла. На основе теоретического анализа была сформирована трехфазная модель цифровой трансформации, которая далее была обоснована практическими аналитическими данными фармацевтических предприятий РФ. Данная модель включает в себя три фазы: инжиниринговое проектирование (Фаза I), связанное с разработкой и внедрением инжиниринговых проектов, технико-технологическая трансформация (фаза II), которая предполагает накопление технологического потенциала за счет инвестиций в интеллектуальные факторы производства, после которой наступает заключительная стация цифровой трансформации (фаза III), связанная с активным развитием цифровых инструментов и повышением роли информационных технологий в производстве.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты разработки модернизированной концепции обеспечения статистически управляемых процессов контроля и мониторинга качества электрокомпонентов в автосборочном производстве.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлена рабочая программа, разработанная на примере дисциплины «Начертательная геометрия и инженерная графика» для бакалавров машиностроительного профиля. В ней рассматриваются цели и задачи освоения дисциплины, её место в структуре подготовки, структура и содержание дисциплины. Большое место уделено рассмотрению применяемых образовательных технологий, формам контроля освоения дисциплины и её учебно-методическому обеспечению. В статье рассмотрено внедрение современных систем автоматизированного проектирования в учебный процесс вуза. Показаны преимущества компьютерного моделирования по сравнению с традиционными способами разработки проектов. Описаны этапы формирования инженерно-графических компетенций студентов. Обосновано улучшение качества графического образования в результате внедрения технологии электронной разработки проектно-конструкторской документации.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются предприятия г.о. Тольятти, при работе которых образуется металлическая пыль. Проведены измерения, которые показывают линейную зависимость количества выделяемой пыли от толщины металлического листа. Исходя из проведенных исследований, была выведена теоретическая формула определения количества металлизированной и прочей пыли на предприятиях плазменной и газовой резки металла.
Бесплатно
