Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Развитие метода развертывания функций качества на этапе проектирования продукции
Статья научная
Метод развертывания функций качества крайне эффективный инструмент по достижению высокого уровня конкурентоспособности продукции, в данной статье рассматривается развитие данного метода на этапе жизненного цикла «проектирование». При этом отмечается, что принципиально изменяются отношения между участниками разработки Дома качества от типа {потребитель-пользователь - профессионал-производитель} на тип взаимодействия {профессионал - профессионал}, что в итоге изменяет модель восприятия продукции описанный в законе Вебера-Фехнера, а также метод прогнозирования уровня качества продукции. Отмечается, что для проработки конструкции необходимо учитывать риски недостаточного уровня компетенции участников разработки Дома качества относительно жизненного цикла проектируемой продукции. Для примера построен Дом качества противопожарной стальной дымогазонепроницаемой двери.
Бесплатно
Развитие методики прогнозирования возникновения аварийных ситуаций на магистральных нефтепроводах
Статья научная
В статье рассматривается возможность внедрения в систему анализа источников опасности и учета факторов, формирующих ситуационные опасности метода «Древовидной структуры».
Бесплатно
Развитие методов оценки ледовых нагрузок на гидротехнические сооружения
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы исторического развития методов оценки ледовой нагрузки на гидротехнические сооружения. Приводится обоснование важности расчета ледовых нагрузок для безопасности и надежности морских сооружений в холодном климате. Статья указывает на наличие старых эмпирических методов расчета ледовой нагрузки и приводит текущее состояние методов в данной области. Разработка международных стандартов и руководств по оценке ледовой нагрузки приводится как пример развития это области знания. Указываются методы, использовавшиеся для оценки ледовой нагрузки до разработки современных стандартов, подчеркиваются их ограничения и зависимость от эмпирических данных. Применение современных численных методов, в том числе метода дискретных элементов (МДЭ), обеспечивающего более точные и надежные оценки ледовых нагрузок на морские сооружения, представляется значительным шагом вперед в оценке данных нагрузок. В статье упоминаются преимущества МДЭ перед традиционными методами а также рассматриваются современные программные пакеты, которые можно использовать для дискретного моделирования ледовых нагрузок на морские сооружения, включая коммерческие варианты и варианты с открытым исходным кодом. В заключение подчеркивается необходимость постоянного совершенствования расчетных методов, так это напрямую влияет не только на стоимость, но и на надежность и безопасность морских гидротехнических сооружений.
Бесплатно
Развитие методологии QFD на примере производства удлинённых кумулятивных зарядов
Статья научная
Производство удлиненных кумулятивных зарядов является особо опасным (или на языке ISO 9001 «специальным») и сложным с точки зрения контроля качества процессом, поэтому необходимо уделять особое внимание динамике требований потребителя, уровню развития конкурентов для того, чтобы оставаться конкурентноустойчивой организацией. В предлагаемой работе решены вопросы определения путей развития продукции на основе анализа динамики требований потребителя и уровня конкуренции, показан механизм выявления «узких мест» продукции на основе результатов аудитов ресурсов организации.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена актуальной проблеме совершенствования системы управления качеством продукции промышленных предприятий на основе математической статистики и цифровых технологий. Расширение возможностей решения производственных задач с использованием цифровых двойников и киберфизических систем охватывает в том числе и интеллектуальное прогнозирование проблем качества и рисков возникновения брака. Целью статьи является разработка организационно-технических решений по развитию системы управления качеством на основе предиктивной аналитики предупреждения рисков несоответствия продукции. Основными методами исследования являются структуризация факторов производства по категориям и функциональным признакам, формализация последовательности операций предиктивной аналитики, математическое описание взаимосвязей между объектами системы управления качеством. Разработка модели предиктивной аналитики осуществлена с использованием регламентирующих документов в сфере управления качеством продукции, технического облуживания оборудования, автоматизации производства и управления данными, искусственного интеллекта. В статье выделены проблемы внедрения предиктивной аналитики качества, заключающиеся в технической готовности производства: наличии считывающих устройств, цифровизации и автоматизации процессов, синхронизации баз данных и аппаратно-программных средств. Разработана концептуальная структурная модель предиктивной аналитики качества продукции и управления рисками несоответствий, предусматривающая формирование трех баз данных рисков возникновения брака и базы данных готовых предиктивных моделей. Результатом предиктивной аналитики является прогнозирование несоответствий продукции по качеству и возможность изменения настроек производственного процесса для предупреждения брака. Произведено математическое описание процесса предиктивной аналитики с формализацией формульной записи аппроксимации функции предиктивных и зависимой переменной. Визуализирована схема организации системы контроля качества на этапах технологического процесса производства сухого молока с указанием контрольных точек сбора данных и регламентирующей документации. Смоделирована ситуация производства некачественного сухого молока сниженной растворимости и обоснованы производственные причины брака. Материалы исследования могут быть использованы при разработке и реализации программ развития систем управления качеством промышленных предприятий, модернизации автоматизированных систем и программных продуктов управления производством, планировании проектов по ресурсосбережению и сокращению потерь от брака.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены результаты разработки и реализации перспективной системы активного контроля качества продукции на операциях механообработки в условиях массового производства автомобильной техники.
Бесплатно
Статья научная
Была проведена работа по разработке заколонного гидравлического пакера для изоляции сегментов необсаженного ствола горизонтальной скважины при многостадийном закачивании скважины гидроразрывом. Приведены полученные результаты, описаны преимущества представленной конструкции пакера и его технические характеристики. Рассмотрены основные возникающие проблемы в эксплуатации пакерного оборудования в открытом стволе скважины и способы их решения.
Бесплатно
Разработка алгоритмизированной модели реализации проекта по экологизации промышленного производства
Статья научная
Статья посвящена актуальной проблеме снижения негативных воздействий промышленных предприятий на окружающую среду и повышению конкурентоспособности продукции. Минимизация экологических угроз может быть достигнута развитием экологического производства, что на сегодняшний день затруднено в связи с несовершенством механизма практической реализации экологических проектов. Целью статьи является формирование методики оценочных процедур и разработка алгоритмизированной модели процесса реализации проекта по экологизации промышленного производства. Для реализации поставленной цели использованы метод формализации и моделирования, методы причинно-следственных связей и структурно-функционального анализа. Для визуализации процесса реализации проекта по экологизации производства использован метод модульного проектирования алгоритмов, позволяющий формировать алгоритм из структурных алгоритмических единиц, используя их последовательное соединение или ветвление с соблюдением установленных органичений и альтернатив. Определены ключевые элементы понятийного аппарата организации экологических производственных систем, касающиеся проектного подхода к проведению экологических преобразований. Обоснована необходимость разработки структурно-функциональной и алгоритмизированной модели процесса реализации проекта по экологизации производства. Разработана блок-схема алгоритма реализации проекта по экологизации промышленного производства, включающая пять последовательных этапов жизненного цикла проекта. Предусмотрен ряд оценочных процедур на основе установленных условий и органичений, результатом которых являются ветвления при переходе между модулями с дальнейшим выбором алгоритмических альтернатив. Предложена характеристика оценочных процедур на этапах жизненного цикла проекта с указанием индикативных параметров и условиями перехода на следующий этап проекта по экологизации производства. При прохождении процедур оценивания предусмотрены контрольные индикаторы в виде оптимальных, критических или фактических параметров, позволяющие определять возможность или невозможность дальнейшего движения по дереву алгоритма. Обозначены потоки обратной связи между модулями, обеспечивающие корректировку планов проекта ввиду выявления элементов неготовности производственной системы к экологическим преобразованиям по организационным или техническим причинам. Полученные результаты являются базой для дальнейших исследований вопросов организации экологических производственных систем, разработки программного обеспечения реализации проектов по экологизации производства.
Бесплатно
Статья научная
В статье разрабатывается первая часть комплекса алгоритмов цифровой поддержки процесса идентификации, поиска причин и решения проблем в области качества машиностроительной продукции.
Бесплатно
Статья научная
В статье разрабатывается вторая часть комплекса алгоритмов цифровой поддержи процесса идентификации, поиска причин и решения проблем в области качества машиностроительной продукции.
Бесплатно
Разработка базы знаний послепродажного обслуживания авиационной техники
Статья научная
Авторами предложена методика создания базы знаний послепродажного обслуживания гражданской авиационной техники. Сформированы методы наполнения базы знаний на стадии подготовки производства и опытного производства авиационной техники. Представлен механизм взаимодействия участников послепродажного обслуживания с базой знаний.
Бесплатно
Статья научная
Предложена методика назначения режима механической обработки, предусматривающая коррекцию моделей, связывающих выходные и входные параметры процесса по данным текущей информации о выходных параметрах. Разработан план варьирования управляемыми факторами технологического процесса, позволяющий приблизить эти факторы к оптимальному уровню. С использованием разработанной программы проведены исследования эффективности методики при коррекции режима точения, рассчитанного по формулам теории резания. Использование скорректированного режима позволяет повысить производительность обработки при обеспечении качества обработанной детали.
Бесплатно
Разработка и исследование адаптируемого под ребенка авиационного пассажирского кресла
Статья научная
Предложена конструкция адаптируемого авиационного пассажирского кресла, обеспечивающего возможность трансформации его опорных поверхностей в вариант для ребенка и взрослого. Выполнено исследование методом конечных элементов боковых перемещений антропоморфной модели ребенка трех лет в предлагаемой конструкции кресла и в стандартной под действием расчетных нагрузок.
Бесплатно
Разработка и исследование методов построения инновационного производства в самолетостроении
Статья научная
Показаны результаты разработки методов построения стратегии технологических инноваций, способов обоснования задач постановки целей научно-технического развития предприятий в условиях неоднозначности характеристик воздействующих внешних и внутренних факторов. Показаны способы, использующие теорию нечётких множеств, нечеткие представления информации для задач, оперирующих соответствующей информацией, значительная часть которой содержит неопределенность. Анализ и методы обработки такой информации по условиям решения задач планирования стратегии развития производства представляет значительный интерес для принятия стратегических решений. Предложен алгоритм синтеза инновационной системы производства по взаимосвязи стратегии и детерминированных управляющих воздействий, содержащих четко определенные численные значения уровней воздействий и конечных результатов. Показан способ описания исходных данных задач стратегического управления в инновационной среде, содержащих неопределенность, с помощью нечетких численных значений параметров системы.
Бесплатно
Статья научная
Улучшение качества структуры толстых листов и плит, повышение уровня механических свойств и уменьшение энергетических и трудовых затрат при их изготовлении можно достичь новыми способами штамповки и прокатки с применением интенсивной пластической деформации. В работе предложены и исследованы новые способы прокатки толстых стальных листов.
Бесплатно
Разработка и применение имитационной модели цеха компаундирования автомобильных бензинов
Статья научная
Компаундирование товарных топлив является важной завершающей стадией всей технологической цепочки производства нефтеперерабатывающего завода, определяющей итоговую экономическую эффективность всего производства. В данной работе рассматривается имитационная модель процесса компаундирования товарных бензинов, основанная на дискретном линейном программировании. Для оптимизационной модели в качестве целевой функции рассматривается отношение разности стоимости товарной продукции и понесенных затрат на компоненты и электроэнергию, нормированное на итоговый объем товарной продукции и время её приготовления. На основании оптимизационной модели делается вывод о целесообразности применения поточной схемы смешения, а также о необходимости выбора насосного оборудования, применяемого в схеме, в соответствии с рецептурой смешения. Оптимизационная модель может применяться для первичных расчетов экономической эффективности вариантов организации процесса компаундирования товарных бензинов.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся результаты проектирования и изготовления пресс-формы с конформной системой охлаждения. В формообразующих деталях пресс-формы были выполнены оптимизированные методом конечных элементов в CAE-системе конформные каналы охлаждения, обеспечивающие высокую интенсивность и равномерность охлаждения. Конструкция деталей пресс-формы была адаптирована под технологию изготовления методом селективного лазерного сплавления (СЛС) из порошка 40Х13 размером фракции 40 мкм. Для экономии порошкового материала и сокращения операционного времени в полой внутренней части пуансона была сформирована сетчатая (латисная) структура. Внешние поверхности выращенных деталей подвергались дальнейшей механической обработке.
Бесплатно
Разработка концепции обобщенной нейронносетевой модели
Статья научная
Предлагается подход к созданию модели обобщенной искусственной нейронной сети в задачах имитационного математического моделирования систем. Рассмотрена имитационная математическая модель с использованием искусственных нейронных сетей как отдельных структурных элементов. Выявлены ограничения имеющегося подхода к созданию имитационных математических моделей в перспективе создания обобщенной искусственной нейронной сети. Сформулированы требования и предложен метод по построению систем с помощью общего подхода по использованию искусственного нейрона и построению искусственных нейронных сетей, предложена новая структура имитационной математической модели, основанная на многоуровневом представлении искусственных нейронных сетей.
Бесплатно
Разработка метода учета пружинения при гибке с растяжением
Статья научная
В статье рассматривается методика расчета пружинения при моделировании обтяжного пуансона для изготовления деталей типа стригнер или шпангоут методом гибки с растяжением. После формообразования на прессе и снятия усилий, заготовка под действием упругих напряжений будет стремиться принять первоначальную форму, в результате чего радиус полученной детали всегда будет меньше, чем радиус обтяжного пуансона. Следовательно, для повышения точности изготовления деталей при проектировании пуансонов необходимо учитывать возможное пружинение. В настоящее время существует несколько методик учета пружинения, но они не всегда подходят для учета пружинения на пуансоне сложной формы, с переменным радиусом кривизны и прямолинейными участками. Исходя из этого, существует потребность в разработке новой, универсальной методики с реализацией в виде программного продукта. Сущность предложенного метода заключается в разбиении контура детали на ряд участков, заданных в качестве прямых постоянных радиусов, а затем в пересчете пружинения последовательно для каждого участка, с возможностью задания коэффициента пружинения. Полученный контур позволит спроектировать обтяжной пуансон, обеспечивающий более точное изготовление деталей.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены основные результаты разработки и реализации комплексной методики межфункциональной проектной деятельности для решения проблем в области качества автомобилей.
Бесплатно
