Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Организация деятельности операционного комитета по продуктам в машиностроительном производстве
Статья научная
В работе представлены результаты разработки инструментов организации деятельности операционного комитете по продуктам в процессе проектирования машиностроительной продукции.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена актуальной проблеме создания производств критически важных комплектующих для российского авиастроения. Перед отечественным самолетостроением актуальной задачей является организация производства новых изделий соответствующего качества в максимально короткий период. Целью статьи является выбор и научное обоснование организационно-технического решения по разработке и организации производства наукоемкой продукции – сотовых заполнителей для летательных аппаратов. Основными методами исследования являются структуризация факторов производства, формализация последовательности производственных операций, описание взаимосвязей между объектами системы. Математическое описание длительности производственного цикла основано на методике определения критического пути. В статье определены этапы процесса организации производства сотовых заполнителей с учетом уровня наукоемкости предприятия, степени разработки изделия и готовности технической документации. Проведен сравнительный анализ концепций организации производства LP, QRM и AM с целью использования их принципов и инструментов для решения производственных задач: повышения организацион ной гибкости, сокращения потерь и времени производственного цикла. Разработана концептуальная модель организации производства сотовых заполнителей на основе синтеза методов и инструментов активного, быстрореагирующего и бережливого производства с постановкой приоритетов подходов по этапам жизненного цикла производства. Предложена последовательность работ по оптимизации критического пути цикла производства сотовых заполнителей, состоящего из десяти последовательных этапов, где ключевыми инструментами сокращения длительности производственных процедур с позиции системной динамики являются методы быстрореагирующего и бережливого производства POLCA, создание карты потока создания ценности, стандартизация процессов, 5S как реорганизация схем хранения запасов, комплектующих и инструмента. Результатом предложенных решений является уменьшение длительности производственного цикла на 28,5%. Материалы исследования могут быть использованы при разработке и реализации программ импортозамещения на производстве, разработки новой продукции и организации производственного процесса, оптимизации длительности производственного цикла, внедрения инструментов концепций организации производства LP, QRM, AM.
Бесплатно
Организация производства при решении проблем качества в процессе проектирования новых автомобилей
Статья научная
В представленной статье проведен анализ проблемы организации производства при решении проблем качества в процессе проектирования новых автомобилей.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты разработки и реализации инструментов организации производства работ по массовому контролю качества электрокомпонентов в составе системы электрооборудования новых автомобилей в сборе.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается проблема применения машинного зрения для управления качеством в составе организационной системы производственного цеха. Предложено решить проблему ограниченного применения искусственных нейронных сетей на производстве объединением технологий машинного зрения и технологий позиционирования объектов в пространстве. Выбранный подход позволяет избежать необходимости накопления больших объемов обучающей выборки и ограничить применения машинного зрения частными задачами выявления типовых операций и различных нарушений производственного процесса. Апробация предложенного подхода произведена на линии сборки полуприцепов. Реализован общий контроль сотрудников, контроль безопасности, подсчет выпущенной продукции, персонализированный контроль перемещения сотрудников, а также процесс сбора общей аналитики, которая позволяет формировать статистику по каждому посту, участку, блоку цехов и по всему предприятию в целом. Результаты внедрения предложенных решений на участке сборки полуприцепов подтвердили возможности применения систем машинного зрения на современном производственном предприятии в рамках автоматизации мониторинга производства, контроля качества процессов и продукции и поддержки принятия организационных решений. Апробация и внедрение предложенных решений позволяет сделать вывод об их практической полезности для производственного предприятия.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена актуальной проблеме организации производственного экологического мониторинга жизненного цикла производства продукции с использованием информационных технологий. Для обеспечения российских предприятий методическими рекомендациями по организации системы производственного контроля и мониторинга в целях соблюдения законодательства в отношении предельных экологических нормативов и оборота отходов необходимо исследование и разработка возможных вариантов аккумулирования данных и их преобразования в автоматизированном режиме. Целью статьи является разработка решений по организации системы контроля воздействия этапов жизненного цикла нефтехимического производства на внешнюю среду с использованием инструментов непрерывной информационной поддержки. Для проектирования информационных модулей оценки воздействия производственных процессов на экосистему использованы последовательные процедуры метода LCA. Для оптимизации параметров экологичности производства бутадиен-стирольного сополимера в статье решена задача линейного программирования; база данных для решения задачи линейного программирования основана на материалах информационно-технических справочниках по наилучшим доступным технологиям, справочниках нормативов предельно-допустимых концентраций загрязняющих веществ. Научно-обосновано использование метода информационной поддержки жизненного цикла продукции LCA для организации автоматизированного производственного экологического контроля и мониторинга. Сформирована модель продукционной цепочки и представлена принципиальная блок-схема оценки воздействия жизненного цикла химического производства на экосистему по методу LCA в условиях отсутствия стандартизированной технологии аккумулирования и обмена экологическими данными, различного уровня автоматизации и цифровизации производственных процессов нефтехимических производств. Исследованы потоки на границе химико-технологической системы по производству бутадиен-стирольного сополимера и предложен возможный вариант их математической оптимизации. Решением задачи линейного программирования получены оптимальные значения расхода ресурсов на производство бутадиен-стирольного сополимера, при которых возможны минимальные показатели выбросов загрязняющих веществ в экосистему: бутадиен - 725 кг/т; стирол - 313 кг/т; электроэнергия - 830 кВт·ч/т; пар водяной - 9,0 Гкал/т. Выявлены примеры химико-технологических систем, где по использованию бутадиена и стирола относительно полученного оптимального параметра наблюдается перерасход ресурсов. Материалы исследования могут быть использованы при разработке программ и выборе и инструментов автоматизированного производственного экологического контроля и мониторинга в химико-технологических системах.
Бесплатно
Статья научная
В статье проведен анализ этапов технологической подготовки литейного производства, выделены проблемы, решаемые за счет комплексного применения автоматизированных систем. Представлены способы автоматизации стадий обеспечения подготовки производства отливок и некоторые результаты их применения на примере крупнейшего авиастроительного предприятия АО «Авиастар-СП».
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены подходы к организации мониторинга производственных систем в условиях Индустрии 4.0 на основе протокола Bluetooth Low Energy (BLE). Представлены три основных типа коммуникации в BLE (point-to-point, star, mesh) и показана их применимость для задач контроля состояния оборудования, диагностики и адаптивного управления. Предложен интегральный индекс актуальности внедрения BLE-мониторинга, учитывающий специфику технического задания, готовность инфраструктуры, квалификацию персонала и политику предприятия. Показаны возможности реализации многоканальных потоков данных (управленческого, телеметрического и аварийного) в BLE-комплексах, а также алгоритмы выбора оптимальной топологии сети в зависимости от числа узлов и условий цеховой инфраструктуры. Обоснована роль встроенных периферийных вычислений (Edge computing) в BLE-датчиках для локальной предобработки сигналов и обеспечения надежности мониторинга. Разработанная концептуальная модель организации BLE-коммуникации соотнесена с требованиями ГОСТ 20911-89 «Техническая диагностика» и ГОСТ Р ИСО 17359-2015 «Контроль состояния и диагностика машин. Общее руководство». Результаты исследования могут быть использованы при проектировании программно-аппаратных комплексов (ПАК) мониторинга, интегрируемых в производственные системы, а также при планировании мероприятий по организации производства в условиях цифровой трансформации.
Бесплатно
Организация цифрового производства деталей узлов малоразмерных газотурбинных установок
Статья научная
В статье приводятся результаты организации цифрового производства деталей и узлов малоразмерных газотурбинных установок. Разработаны функциональная структура информационных компонентов цифрового производства МГТУ, функциональная модель цифрового производства, контекстная IDEF0-диаграмма функциональной модели процесса «Цифровое производство МГТУ», построены контекстные диаграммы «Управление производством» и «Интеллектуальное решение», приведена структурная модель цифрового производства. Представлены три уровня цифрового производства и атрибуты их данных. А также разработана схема формирования производственных заданий с описанием атрибутов данных объектов производственной системы и атрибутов событий цифрового производства. Функциональная модель цифрового производства выполнялась в соответствии с рекомендациями по стандартизации Р 50.1.028-2001 Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции «Методология функционального моделирования». Для создания цифрового производства применялся ГОСТ Р 57700.37- 2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения», ГОСТ Р 59799 - 2021 «Умное производство. Модель эталонной архитектуры индустрии 4.0 (RAMI 4.0)».
Бесплатно
Организация штамповочного производства при использовании области компромисса
Статья научная
Статья посвящена описанию автоматизации процессов в конструкторско-технологической подготовке производства, выявлению проблем в данной области производства и их решению. Полученная математическая модель позволяет устранить противоречия между руководителями и сотрудниками подразделений в области принятия решений по повышению надежности изделий.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются факторы термосилового воздействия на элементы индукторов, используемых в качестве инструмента при магнитно-импульсной обработке. Даны характерные причины выхода их из строя. Сформулированы основные направления совершенствования индукторов для обеспечения их эффективности и ресурса. Все направления проиллюстрированы конкретными примерами. Создание высокостойких индукторов открывает дорогу использованию магнитно-импульсной обработки в серийном производстве.
Бесплатно
Статья научная
Запуск новых изделий в производство представляет собой одну из наиболее сложных и многогранных задач, требующих детального предварительного анализа и тщательной подготовки. Особенно важную роль в этом процессе играет предпроектный анализ бизнес-процессов, который позволяет не только оптимизировать процессы и ресурсы, но и минимизировать потенциальные риски, тем самым обеспечивая ускоренный вывод продукта на рынок. Представленная статья разбирает основные компоненты предпроектного анализа, начиная с разработки адаптивной производственной среды, способной эффективно реагировать на внедрение новых изделий. Значительное внимание уделяется моделированию информационных систем и их влиянию на успешное внедрение новых продуктов. Приводятся конкретные примеры организационных мероприятий, управления конфигурациями и описания функциональной модели бизнес-процессов, подкрепляя теоретический анализ практическими примерами из опыта внедрения прикладного программного обеспечения SmarTeam. Статья также освещает вопросы анализа рисков и ограничений, описывая организационные мероприятия и методы адаптации структуры конструкторско-технологической подготовки производства для минимизации потенциальных рисков и обеспечения эффективного управления ресурсами. В статье рассматривается влияние типа позиционирования производственного процесса на предпроектный анализ, выделение различных стратегий организации производственных процессов, которые зависят от характеристик продукции и технологических особенностей. В статье анализируются особенности и требования к процессам в зависимости от типа производства.
Бесплатно
Основы расчета процесса формообразования обтяжкой тонких оболочек двойной кривизны
Статья научная
Усовершенствована аналитическая методика расчета параметров обтяжки при условии безмоментного напряженного состояния листовой заготовки в вертикальных плоскостях симметрии обтяжного пуансона, обеспечивающего преимущественный характер развития зоны пластической деформации центральной части в зависимости от геометрической формы оболочки двойной кривизны и анизотропии листового материала. Приведены определяющие уравнения и основы расчета для непосредственного определения деформаций в центральном поперечном сечении в условиях осевой симметрии при формообразовании обтяжкой тонкой оболочки двойной кривизны, приведенной к вертикальным плоскостям симметрии и определяемой соответствующей параметризацией с помощью сетки линий кривизн на срединной поверхности.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлено исследование, касающееся классификации и маркировки в соответствии с СГС при оформлении паспортов безопасности на химическую продукцию. Целью исследования является выявление особенностей и различий в паспортах химической безопасности, разработанных в соответствии с законодательством ряда стран, а также разбор основных ошибок при составлении SDS, а в частности в разделе, связанным с классификацией по СГС. В статье на конкретных примерах рассмотрены различия классификации химической продукции, а также приведены объяснения данных различий в рамках используемых странами законодательств. В качестве методов исследования были применены метод сравнения, позволяющий оценить различия между существующими законодательствами стран и выявить критерии видов опасности, которые имеют существенные отличия, а также метод анализа существующих национальных документов, контролирующих обеспечение безопасности при работе с химической продукцией. С помощью этих методов были представлены основные различия в классификации продукции по СГС и оформлении SDS в сравнении с критериями классификации продукции в рамках российского законодательства с классификацией других с стран (стран Европейского Союза, США, Канады и др.).
Бесплатно
Особенности изменения показателя политропы в ДВС на режиме холостого хода
Статья научная
В статье приводятся результаты исследования оценки изменения показателя политропы в процессах сжатия и расширения позволяющие проводить оценку протекания термодинамических процессов в ДВС с искровым зажиганием на режимах глубокого дросселирования в частности на режиме холостого хода.
Бесплатно
Особенности моделирования гидродинамики рабочего процесса шестеренного насоса
Статья научная
В статье рассматривается моделирование рабочего процесса шестеренного насоса, позволяющее определять распределение полей скорости течения внутри насоса. Моделирование выполнялось с использованием программного обеспечения Solid Works, кода ANSYS CFX, оболочки Ansys Workbench, метода Эйлера-Лагранжа и модели турбулентности Ментера Shear Stress Transport.
Бесплатно
Особенности применения водорода в ДВС при различных способах формирования топливовоздушных смесей
Статья научная
В статье приводятся результаты экспериментальных исследований и анализ зависимостей влияния добавок водородосодержащих газов на экономические и экологические показатели ДВС при разных способах смесеобразования. В качестве объекта исследования были выбраны двигатели производства ОАО «КамАЗ», реализующие разные способы формирования топливо-воздушной смеси и работающие на дизельном топливе и природном газе. Испытания проводились на моторном стенде, дополнительно оснащенном системой подачи водорода в топливовоздушную смесь. Результаты исследований позволили установить зависимость влияния добавок водородосодержащих газов на экономические и экологические показатели ДВС при разных способах смесеобразования.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена проблеме повышения качества технологических процессов путем использования САПР ТП. Разработан метод перевода технологических процессов из бумажного представления в электронный вид. В работе приведены основные шаги методики проектирования электронных технологических процессов в САПР ТП «ТеМП-2». Рассказывается о роли методики для разработки интегрированной автоматизированной системы управления производством. Представлена схема новой автоматизированной системы формирования и управления комплектом электронной технологической документации.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются способы ориентирования асимметричных по торцам заготовок тел вращения в механических дисковых бункерных загрузочных устройствах. Приводятся результаты сравнения производительности бункерных загрузочных устройств при различных способах ориентирования заготовок с учетом различных факторов и возможные конструктивные решения для ее повышения. Рассматриваются возможные способы захвата заготовок в бункерных загрузочных устройствах и определяются благоприятные для захвата положения различными поверхностями заготовок в зависимости от способов захвата и ориентирования. Представлены полученные выражения для описания вероятности, характеризующей благоприятное положение заготовки для различных способов захвата, при реализации в конструкции бункерных загрузочных устройств с активным ориентированием на примере цилиндрических заготовок, один из торцов которых выполнен в форме усеченного конуса.
Бесплатно
Статья научная
Глобальные, национальные и региональные вызовы определяют необходимость существенной модернизации программы развития промышленных предприятий. Использование принципов производственного менеджмента на предприятии требует учета действия множество факторов внутренней и внешней среды промышленного предприятия. Базовые принципы производственного менеджмента на промышленном предприятии формируются пятью принципами: научной организации труда, целеполагания, последовательности, функциональной специализации и интеграции. При этом каждый из базовых принципов производственного менеджмента коррелирован друг с другом, образуя единство системы базовых принципов управления производством. В новых условиях ведения производственно-хозяйственной деятельности, которые характеризуются высокой степенью неопределенности по рынкам сырья и сбыта продукции, повышения уровня технологичности и импортозамещения производства, реализации концепции зеленого производства и т.п. существующие принципы производственного менеджмента могут быть дополнены другими принципами, отвечающие современным вызовам времени - дополнительными и перспективными. Среди них, на наш взгляд, можно выделить принципы экологичности, цифровизации, быстрого реагирования, бережливого производства, непрерывного совершенствования. Мероприятия по обеспечению технологического суверенитета в контексте организации производства должны отвечать ряду критериев. В связи с этим в рамках исследования систематизированы критерии оценки технологической независимости, применимые для производственных систем: локализация, диверсификация, эффективность, качество, международная кооперация, инновации, наличие прав на результаты интеллектуальной деятельности. В результате совмещения перечисленных выше направлений и критериев предложен системный подход к диагностике производственных процессов. В текущих условиях функционирования современное промышленное предприятие ориентировано не только на рост доли рынка, повышение качества и конкурентоспособности выпускаемой высокотехнологичной продукции, но и участие в создании конкурентоспособных отечественных технологий.
Бесплатно
