Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Статья научная
Статья поступила в редакцию 18.07.2022 Практическое применение моделей и методов управления качеством с помощью научно-обоснованных правил и принципов, способов контроля и оценки кожевенно-обувного производства предполагает сбор и регистрацию, хранение и анализ большого количества ключевых признаков и параметров в ходе наблюдения за явлениями, процессами и объектами. Мониторинг на всех этапах жизненного цикла кожевенно-обувной продукции обеспечивает доступность для всех субъектов многомерной организационной структуры производственной кооперации (внешних и внутренних пользователей) исходных данных, методик и результатов измерений ее качественных характеристик, потребительскую удовлетворенность, создает условия для постоянного улучшения. Исходя из прогнозирования тенденций влияния Индустрии 4.0, практики цифровизации реального сектора экономики, развития технологий самообучающихся нейронных сетей существует потребность адаптировать системы мониторинга качества объектов и процессов массовых производств к специфическим факторам в условиях расширяющегося конкурентного ряда продукции. Для этого в формате внедрения механизмов «Ситуационного центра мониторинга качества» многомерной организационной структуры производственной кооперации получено дополнительное подтверждение эффективности алгоритмов контроля и методик оценки качества продукции, критически оценена степень их адекватности (валидности) по отношению к проверяемой модели управления и контроля качества. Предложены архитектура системы контроля и оценки качества кожевенно-обувного производства на основе дополненного интеллекта и усовершенствованная методика конфекционирования.
Бесплатно
Статья научная
Универсальным инструментом разработки продукции является QFD-анализ, формирующий непрерывный информационный поток, гарантирующий, что все элементы производственной системы взаимосвязаны и подчинены потребительским требованиям. С точки зрения руководства организации, внедрение QFD-анализа рассматривается как усовершенствование конструкции, технологии или процесса с целью экономии издержек, повышения качества и других стратегических целей, позволяющих обеспечить конкурентоспособность организации. Недостатками существующего подхода является то, что значимости характеристик продукции не всегда рассчитывается верно.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены результаты анализа и совершенствования процесса градуировки датчиков тепловых потоков для термовакуумных испытаний космических аппаратов на основе применения анализа видов, причин и последствий потенциальных несоответствий (FMEA) и системы трехмерного проектирования KOMPAС-3D. По результатам проведения FMEA-анализа внедрены корректирующие действий по улучшению процесса градуировки датчиков тепловых потоков и конструкции технологической оснастки. Проведен ряд натурных испытаний и представлены показания термометров сопротивления на термостатирующей пластине до совершенствования процесса градуировки датчиков тепловых потоков и после совершенствования. Направлением дальнейшего использования предполагаемых результатов является разработка рекомендаций и предложений по совершенствованию процессов градуировки датчиков для испытаний ракетно-космической техники на основе современных инженерных методов, таких как анализ измерительных систем (MSA) и развертывание функции качества (QFD), применение систем компьютерного моделирования ANSYS.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся результаты проектирования сложных штампов при изготовлении заготовок буровых шарошечных долот с гарантированными прочностными параметрами на основе моделирования процесса их эксплуатации и применения теории приспособляемости без проведения длительных и дорогостоящих натурных экспериментов, а также методика конечно-элементного моделирования процесса штамповки, которые на стадии проектирования позволяют оптимизировать модели штампов с учетом изменяемых силовых и температурных режимов эксплуатации, геометрических параметров гравюры и выбора материала.
Бесплатно
Совершенствование технологий шлифования за счет управления формой кругов
Статья научная
В статье приведены результаты исследования совершенствования процессов формообразования поверхностей деталей, имеющих глубокий профиль, а также глубоких отверстий за счет управления износом инструмента и его формой. При обработке этих поверхностей, а также в условиях малой жесткости технологической системы, изнашивание круга проявляется тремя механизмами: кромочным, приработочным и естественным. Кромочный износ - это первоначальное повышенное разрушение кромок и выступов режущей поверхности. Приработочный износ происходит по большей поверхности круга, он связан с неравномерной нагрузкой по сечениям. При нормальном прохождении процесса этот механизм вырождается в естественный. Естественный износ характерен для условий работы, когда форма круга приобретает квазистабильный вид оптимального изнашивания. Существование форм естественного износа при трении и резании является общеизвестным фактом. Например, при доводке резца, обеспечивающей оптимальную для конкретных условий работы форму, стойкость его существенно возрастает. При шлифовании глубоких отверстий, когда жесткость технологической системы (ТС) мала, форма круга из цилиндрической трансформируется в конусообразную. Придание кругам изначально конусообразных форм позволяет обеспечить качественно новые процессы получистового и чистового шлифования. Не меньшие эффекты получены нами при плоском и бесцентровом круглом шлифовании напроход.
Бесплатно
Совершенствование требований системы менеджмента качества к производственным процессам
Статья научная
В статье рассмотрены вопросы реализации требований стандарта AS/EN 9100:2016 «Системы менеджмента качества. Требования к авиационным, космическим и оборонным организациям». Приведены и рассмотрены блоки специальных требований к СМК, касающиеся общесистемных требований и требований на этапе серийного производства изделий аэрокосмической техники. Также в статье приведен перечень документированных элементов, которые необходимо разработать для выполнения требований каждого подраздела стандарта AS/EN 9100 и ключевые моменты, на которые при этом следует обратить внимание.
Бесплатно
Создание инновационных алмазных долот для бурения дополнительных боковых стволов
Статья научная
Приводятся результаты исследований для разработки инновационной конструкции алмазных долот малого диаметра для строительства боковых стволов наклонных и горизонтальных скважин. На основе анализа различных вариантов формы и работы алмазных долот, разработаны рекомендации по созданию принципиально новых долот с эффектом самоввинчивания, компенсирующим осевую нагрузку от веса бурильной колонны уменьшенного диаметра, обусловленного габаритами внутреннего диаметра обсадной колонны. Этого веса, как правило, недостаточно для разрушенияпороды на забое и интенсивной работы алмазного долота.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье обсуждаются проблемы создания интегрированной системы контроля технического состояния особо ответственных вертолетных агрегатов, а также анализируются варианты ее создания. Оптоволоконная технология рассматривается как технология, на основе которой можно построить интегрированную систему, поскольку эта технология позволяет измерять различные физические параметры, такие как вибрация, деформация, температура, акустическая эмиссия и другие параметры. Весьма существенное преимущество - миниатюрные размеры волоконно-оптического световода, который может быть встроен в конструкцию ПКМ, что является важным фактором в связи с ростом использования ПКМ при проектировании и производстве вертолетов. Результаты стендовых и летных испытаний планера вертолета и лопастей ротора с крепежными элементами с использованием волоконно-оптических датчиков деформации на основе волоконно-оптической решетки Брэгга демонстрируют принципиальную возможность создания системы контроля технического состояния роторов вертолета с помощью волоконно-оптических датчиков. Приведены примеры создания других элементов интегрированной системы мониторинга, основанной на использовании волоконно-оптической технологии, таких как система оповещения о пробое воздушного потока и колебаниях на лопастях винта вертолета, система измерения веса и выравнивания вертолета, система контроля технического состояния планера.
Бесплатно
Создание цифрового двойника процесса сборки рабочего колеса компрессора
Статья научная
Разработан цифровой двойник процесса сборки рабочего колеса компрессора, позволяющий прогнозировать угловые развороты лопаток, возникающие при сборке. Вычисляемые углы характеризуют натяги в соединениях торцевых полок лопаток. На входе в цифровой двойник поступают данные по отклонениям геометрии с контрольных операций деталей. При реализации цифрового использован метод случайного леса, обучение которого производилось на множестве численных экспериментов, выполненных в среде ANSYS с использованием конечно-элементной модели собранного рабочего колеса. Результаты экспериментов показали, что погрешность расчетов с использованием цифрового двойника не превышает 15 угловых минут.
Бесплатно
Сопоставление способов изготовления биметаллических труб в коррозионно-стойком исполнении
Статья научная
Статья посвящена сопоставлению способов изготовления биметаллических труб в коррозионностойком исполнении. Показано, что в настоящее время нефтяная промышленность России остро нуждается в коррозионностойких трубах, при этом наиболее эффективной является разработка технологии производства биметаллических труб. Рациональным способом их изготовления является сборка и раздача на оправке или гидравлическая раздача внутренней трубы из коррозионностойкой стали до образования прочного соединения с внешней трубой. Показано, что технологические факторы, особенно способ раздачи, оказывают влияние на параметры формоизменения и остаточные напряжения биметаллической трубы. На основе сравнительного анализа сделаны выводы о наиболее рациональном способе раздачи.
Бесплатно
Спасательные линеметы: математическое моделирование и экспериментальные исследования
Статья научная
Рассматривается математическая модель спасательного линемёта при выстреле. Снаряд с линем считается телом переменной массы. Составлены и численно решены уравнения Лагранжа. Результаты экспериментальных исследований представлены в виде графиков с датчиков лабораторного испытательного стенда.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся аргументы в пользу внедрения современных информационных технологий при организации производства, в частности, в области подготовки специалистов в высших учебных заведениях на базе современных лабораторий, в которых лабораторные установки представляют собой «цифровые двойники» реальных предприятий. Специализированные лаборатории, выполняющие роль цифровых двойников реальных производств, представляют собой готовые решения для проведения лабораторного практикума при подготовке специалистов в области автоматизации производства. Они включают в себя лабораторные стенды, специализированное программное обеспечение, дополнительные приборы для исследовательской деятельности. То есть комплектация лабораторий часто ориентирована под конкретные задачи. Непосредственный показ работы реальных средств автоматизации повышает интерес студентов в получении новых актуальных знаний, приводит к повышению компетентности студентов в области проектирования, монтажа и обслуживания современных систем автоматического управления технологическими процессами. Приведено описание лабораторных комплексов, с описанием их функционала. Лаборатория АСУТП, открытая в ФГБОУ ВО «КНИТУ» совместно с компанией Yokogawa в 2011 году, включает: учебный класс с контрольно-измерительными приборами; учебный класс управляющих вычислительных систем; учебный класс с установками, имитирующими узлы учета тепла жидких и газообразных продуктов; учебный класс систем компьютерного моделирования химико-технологических процессов; научно-исследовательскую лабораторию. Оснащенность лаборатории позволяет проводить подготовку специалистов с ориентацией на конкретное промышленное предприятие и четко определенный технологический процесс, повышение квалификации для работников нефтегазоперерабатывающей отрасли, переподготовку специалистов, обслуживающих системы учета теплоносителей. Наличие мощного программного обеспечения позволяет проводить работы по оптимизации технологических процессов в части энергосбережения и снижения производственных затрат. При подготовке специалистов специализированные лаборатории как цифровые двойники технологических процессов могут дать незаменимые базовые знания для дальнейшей успешной работы в реальных условиях. Значимость лаборатории АСУТП заключается в подготовке практикоориентированных специалистов с высоким уровнем профессиональных знаний. Данный лабораторный комплекс в дальнейшем можно модернизировать под конкретные производственные задачи.
Бесплатно
Специфика бережливой организации структуры управления нефтехимическим предприятием
Статья научная
В условиях постоянно нарастающего технологического и цифрового разрыва в эффективности между отечественными и зарубежными производителями проблема стимулирования устойчивого развития отечественной промышленной промышленности становится все более актуальной. Вопрос оптимизации организационных структур управления становится одной из стратегических задач для современного этапа развития нефтехимической отрасли, требующей решения. На повышение инновационного уровня промышленных предприятий значительное влияние оказывает правильно выстроенная структура управления на основе бережливой стратегии развития, так как именно этот процесс обеспечивает стимулы для постоянного совершенствования деятельности предприятий и повышения их эффективности, реализация которых возможна посредством внедрения бережливых производственных систем. При внедрении системы бережливого производства эффективным представляется выстраивание потока создания ценности (что является основной целью реализации системы бережливого производства) на основе проектного подхода к управлению с учетом вовлечения персонала. В рамках исследования для отечественных промышленных предприятий предложена модель системы бережливого производства как интеграция деятельности систем стратегического управления, организации производства и обучения персонала, что сформирована на базе зарубежного и отечественного опыта ведения проектов и совершенствование организации производственных процессов. С целью гарантии успешного внедрения методов, инструментов и принципов концепции lean, предложено создание структуры бережливого управления предприятием, основанной на достижениях цифровой экономики, и ориентированной на управление потоками создания ценности.
Бесплатно
Способ оценки состояния подразделений разработки экструзионных 3D-принтеров
Статья научная
Многие компании осознают необходимость внедрения инноваций в свой продуктовый портфель. Использование традиционных способов и подходов оценки деятельности предприятия не позволяет выявить вклад инновационных подразделений в общий результат компании. Целью исследования является разработка способа оценки отдельных подразделений, занимающихся разработкой новой продукции. В работе выявлены ключевые параметры оценки, способствующие учету трех ключевых групп показателей: общие характеристики инновационной активности подразделений, результативность работы с новой продукцией и выполнение целей функционирования компании. Предложены конкретные параметры для каждой группы показателей, что позволяет оценить эффективность работы организационной структуры разработки. На основе предложенных метрик была получена интегральная оценка и определен порядок действия для ее расчета. В соответствии со стратегией и приоритетами развития предприятия для каждой составляющей и отдельных показателей возможно определять весовые коэффициенты. Для корректировки деятельности подразделений для достижения поставленных целей определен порядок поиска управляющего воздействия. Рассмотрены две задачи управления при достаточной количестве ресурсов и их ограниченности. В первом случае у подразделения есть возможность выполнить все плановые задания с имеющимися ресурсами, соответственно, задача становится оптимизационной с поиском наиболее эффективного способа реализации в пересечении множеств плановых заданий и возможных результатов. Во втором случае требуется обеспечить минимальное отклонение в каждой точке при минимальном шаге за счет распределения и использования ресурсов. Продемонстрирована возможность проведения с помощью разработанного способа динамической оценки изменения эффективности отдельных организационных структур на примере трех подразделений ООО «Компания ИМПРИНТА», занимающихся разработкой аддитивного оборудования и технологий, включая экструзионные 3D-принтеры, материалы и программное обеспечение. На основе проведенного анализа динамики изменения интегральной оценки подразделений ООО «Компания ИМПРИНТА» выявлены проблемы их функционирования и определены направления по повышению эффективности подразделений таких, как развитие системы мотивации сотрудников для увеличения количества предлагаемых идей разработки отделом продакт-маркетинга и разработка мероприятий по снижению доли выполняемых работ отделом эксплуатации продукта с привлечением сторонних компаний.
Бесплатно
Способ представления процесса выполнения оперативного технического обслуживания воздушных судов
Статья научная
Построение производственной организационной структуры технического обслуживания воздушных судов сегодня не ограничивается созданием иерархической структуры подчиненности подразделений со множеством связей в системе предприятия. Важными условиями эффективного осуществления обслуживающим предприятием своей деятельности являются: правильно выстроенная организационная структура, оптимальное построение структуры функциональных связей и эффективное кадровое наполнение. И если вопросы построения иерархической организационной структуры решаются тем или иным способом и существуют методологии построения, требования к персоналу сформулированы в достаточно полной мере и удовлетворяют сегодняшним потребностям авиационных предприятий в рамках норм государственных авиационных администраций, то проблема построения функциональной структуры остается актуальной. Основная проблема заключается в отсутствии универсального способа описания функциональной структуры, лежащей в основе множества специфических задач технического обслуживания. На решение данной проблемы нацелена данная работа.
Бесплатно
Способы получения пористых материалов на основе алюминия
Статья научная
В статье приведен обзор основных способов получения пористого алюминия. Сформированы группы способов, имеющие схожие технологии получения. Рассмотрены сферы применения пористого алюминия в промышленности. Отражены характеристики полученных пористых изделий. Обнаружена зависимость механических свойств готовых изделий от способа получения пористого алюминия. Установлено, что по мере роста упорядоченности пористой структуры наблюдается улучшение механических свойств. Выявлены способы получения алюминия с наиболее оптимальной пористой структурой для получения изделий с высокими удельными механическими свойствами и высокой весовой эффективностью. В результате проведенного обзора подтверждена необходимость разработки способа создания материала на основе алюминия с упорядоченной пористой структурой.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается процесс прямого лазерного выращивания методами гетерофазной порошковой металлургии образцов из жаропрочных сплавов типа ХН60ВТ и ЖС6У, используемых в производстве особоответственных деталей и узлов газотурбинных двигателей. Данная технология предлагается к внедрению в производство деталей и узлов газотурбинных двигателей с целью существенного снижения себестоимости производства и сокращения производственного цикла. Были проведены металлографические исследования образцов из сплавов ХН60ВТ и ЖС6У, полученных методом прямого лазерного выращивания, а также был произведен анализ микропористости полученных образцов.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье приводится сравнительный анализ решений нелинейных краевых задач установившейся ползучести для неосесимметричной толстостенной трубы и для трубы с эллиптическим внешним контуром в первом приближении методом малого параметра. В статье формулируются две задачи для первого приближения метода малого параметра, результаты их решения рассмотрены на примере двух материалов с различными характеристиками нелинейности материала. Показано различие и сходство в результатах решения, которые приведены в таблице и представлены в виде графиков для сравнительного анализа.
Бесплатно
Средства онтологической поддержки моделирования технологической себестоимостью
Статья научная
В статье дано описание технологической подготовки производства, представлены фрагменты онтологии, описывающие типы производств, стадии разработки технологической документации, а также фрагмент онтологии, описывающий степень детализации описания технологического процесса. В работе приводится формула расчета технологической себестоимости изделия. Определены основные задачи, решаемые при технологической подготовке производства. Полученные результаты: приводится метод оценки технологической готовности предприятия к запуску нового изделия, дано описание основных показателей технологической готовности предприятия к запуску в производство нового изделия.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы стандартизации информационно-аналитического сопровождения процесса гальванического покрытия. Качество специальных процессов упирается во многом в грамотное принятие решений, которые в свою очередь основаны на стандартных методах и технологиях. На практике принятие решений часто передается на уровень исполнителя, который по тем или иным причинам допускает ошибку в трактовках результатов измерения или вычисления показателя воспроизводимости процесса, в построении карт значений. Поэтому нужна стандартизация, которая бы не позволяла совершать ошибки в инструментах принятия решений.
Бесплатно
