Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
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 работе проведен анализ и разработана классификация полимерных и композиционных материалов для изготовления деталей и узлов изделий авиакосмической техники в условиях аддитивного производства на основе критерия функционального назначения и структуры материала. Представлено функциональное назначение филаментов из разработанной классификации в авиакосмической отрасли. Приведены примеры деталей и узлов изделий авиакосмической техники, изготовленных методом 3D-печати по технологии FDM (Fused Deposition Modeling, моделирование методом послойного наплавления). Исходя из условий эксплуатации изделий авиакосмической техники сформирована номенклатура показателей качества материала для 3D-печати по технологии FDM.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводится описание систем автоматической загрузки различного технологического оборудования массовых производств штучными заготовками в требуемом ориентированном положении на базе механических дисковых бункерных загрузочно-ориентирующих устройств. Рассматривается разработанная конструкция универсального бункерного загрузочно-ориентирующего устройства с наклонным вращающимся диском и тангенциально расположенными органами захвата для стержневых цилиндрических и сложной формы ступенчатых заготовок. Представлены особенности функционирования устройства и его регулировки с помощью опорных роликов под разные диаметры стержневых ступенчатых заготовок, имеющих схожую длину, что позволяет существенно снизить затраты при проектировании и сократить длительность переналадки. Предложенное устройство в процессе активного ориентирования заготовок способствует снижению числа деформированных при ворошении в бункере заготовок, которые могут многократно захватываться и сбрасываться при их неправильном захвате обратно в общую массу, повышению вероятности захвата заготовок для увеличения производительности устройства.
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
Статья посвящена разработке методики квалиметрической оценки востребованности компетенций кадрового ресурса предприятия в ходе трудовой деятельности. В основу методики лег метод анализа видов и последствий отказов, структурированный подход к ранжированию объектов исследования которого был адаптирован под задачи компетентностного подхода. Методика представлена в приложении к специалистам в области организации и управления производственными процессами, пул компетенций которых основан на агрегации трудовых функций и должностных обязанностей, представленных в профессиональных стандартах и в квалификационном справочнике. Методика апробирована на отечественных машиностроительных предприятиях с применением метода экспертных оценок, что дало возможность выявить недостатки существующего механизма тактического достижения календарного плана предприятия. В статье приведена общая оценка востребованности компетенций в производственном процессе специалистов, основанная на результатах проведенного анкетирования специалистов, занимающих должности: мастер участка, диспетчер, инженер по подготовке производства.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены основные результаты разработки и реализации комплексной методики межфункциональной проектной деятельности для решения проблем в области качества автомобилей.
Бесплатно
Разработка методики модернизации маршрута технического документооборота наукоемкого производства
Статья научная
Предлагается методика модернизации маршрута технического документооборота на предприятии, изготавливающем наукоемкую продукцию, с помощью элементов теории искусственных нейронных сетей. Рассмотрен традиционный маршрут процессов согласования и утверждения технической документации в среде автоматизированной системы предприятия. С помощью анализа с применением элементов теории искусственных нейронных сетей выявлены элементы рассматриваемого маршрута, требующие улучшения. Предложена улучшенная модель маршрута технического документооборота в среде автоматизированной системы предприятия, позволившая улучшить качество процессов согласования и утверждения технической документации предприятия.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлена методика, позволяющая оценивать напряжённо-деформированное состояние изделий как на этапах технологических операций, так и по завершению технологического процесса изготовления. Методика базируется на конечно-элементной модели, позволяющей получать поля напряжений и деформаций в зависимости от загруженных эпюр остаточных напряжений, которые формируются в процессе исследуемой технологической операции. Таким образом, разработанная методика может служить эффективным инструментом к оптимизации технологических операций, а значит и технологического процесса в целом. В качестве примера в работе рассматривается оптимизация технологического процесса траверсы передней опоры отечественного перспективного самолёта. В результате использования представленной методики получается определить наивыгоднейшие режимы обработки проблемного участка траверсы, что позволило увеличить рабочий ресурс детали до требуемого значения.
Бесплатно
Разработка методики повышения точности фрезерования пера лопатки компрессора ГТД
Статья научная
В данной статье приводится методика повышения точности при фрезеровании пера лопатки компрессора ГТД на станке S500L. Для анализа была проведена обработка пера лопатки компрессора ГТД на станке S500L c ЧПУ Sinumerik 840D. Управляющие траектории обработки были созданы с помощью CAM-системы Siemens NX. Было произведено измерение полученной детали с помощью КИМ DEA Global Performance 07.10.07. Полученные результаты измерения представлены в виде зависимости среднего отклонения от заданного размера от измеряемого сечения. Проведена оценка полученных результатов.
Бесплатно
Статья научная
Предложена методика оптимизации производства летательных аппаратов, технологических систем и процессов. Показан способ упорядочения и систематизации исходных данных при постановке и решении задачи распределения ресурсов производства. Рассмотрен способ синтеза и анализа производственной среды как дискретно-непрерывного пространства, в пределах которого можно выделить относительно однородные локальные подструктуры, для описания которых можно построить эффективные адекватные математические модели, предложить способы их формализованного описания, методы оптимизации при синтезе конкретных производственных схем. Введено понятие множеств в его приложении к процессам формирования баз данных граничных управляемых переменных по оптимальным значениям выходных переменных. Показана методика построения и вычисления главной целевой функции оптимизации ПС, которая включает и определяется структурой и взаимосвязями входящих подсистем с их характеристическими локальными целевыми функциями.
Бесплатно
Разработка методики построения иерархии компетенций инженера-технолога на базе матрицы соответствия
Статья научная
Статья посвящена разработке и применению методов квалиметрической оценки компетенций, а также выявлению ключевых компетенций инженера-технолога в контексте выполняемых им производственных заданий. В данной работе был разработан и адаптирован к принципам компетентностного подхода, а также апробирован на производственной площадке такой метод управления качеством, как матрица соответствия требований. Разработанная методика на базе матрицы соответствия создана для анализа текущей ситуации распределения компетенций и оценивает их по критериям важности и частоты использования на рабочем месте со стороны сотрудников. В работе компетенции инженера-технолога были проанализированы, как инструмент развития потенциала сотрудника и предприятия в целом. Должностные обязанности инженера-технолога были рассмотрены, как основные умения и навыки, необходимые для эффективной работы и достижения наилучших результатов на занимаемой должности. Анализ компетенций позволяет выявить ключевые компетенции, которые наиболее задействованы в работе сотрудников в рассматриваемый период времени, а их квалиметрическая оценка позволяет дать объективную оценку выполнения текущих производственных заданий, что будет способствовать повышению объективности и прозрачности принимаемых управленческих решений. В результате работы была сформирована иерархия компетенций инженера-технолога на основе оценки сотрудников предприятия на базе матрицы соответствия.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводится описание методики усовершенствованного универсального бункерного загрузочно-ориентирующего устройства с наклонным вращающимся диском и тангенциально расположенными органами захвата для стержневых ступенчатых заготовок, включающей конструирование органов захвата и ориентирования, построение математической модели вероятности захвата заготовок и математической модели производительности усовершенствованного устройства. Подробно описаны все этапы расчета и проектирования усовершенствованного универсального бункерного загрузочно-ориентирующего устройства для цилиндрических и сложных ступенчатых заготовок тел вращения. Представлен пример расчета и выбора из разработанных и математически описанных диапазонов параметров усовершенствованного устройства для сложной ступенчатой заготовки, при которых усовершенствованное устройство будет стабильно и надежно функционировать, обеспечивая требуемую производительность автоматизированного оборудования при автоматизации процессов загрузки с максимальной производительностью.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена разработке модели автоматизированной системы формирования проектных кросс-функциональных команд на предприятии, направленной на повышение эффективности управления человеческими ресурсами в условиях цифровой трансформации. Актуальность статьи на тему «Разработка модели автоматизированной системы формирования проектных кроссфункциональных команд на предприятии» обусловлена современными тенденциями в области управления проектами и организационного развития, а также запуск в 2025 году национального проекта РФ «Экономика данных и цифровая трансформация государства». В условиях быстро меняющейся деловой среды эффективное взаимодействие между различными функциями и отделами является ключевым фактором успешной реализации проектов. Автоматизация процесса формирования кросс-функциональных команд способствует повышению оперативности и эффективности управления проектами, что в свою очередь приводит к сокращению сроков выполнения задач и оптимизации ресурсов. Такая система позволяет не только улучшить коммуникацию между участниками проекта, но и повысить уровень вовлеченности сотрудников, учитывая их компетенции и интересы. В рамках статьи проводится анализ существующих методов формирования проектных команд на предприятиях, далее представлен пример проведения интервью с сотрудниками для выявления проблем в процессе формирования проектных команд и экспериментального использования различных инструментов и технологий для оптимизации процесса формирования команд. Проводится комплексный анализ методов формирования команд на предприятиях, включая как существующие подходы, так и современные автоматизированные решения, и в рамках исследования осуществлен сравнительный анализ результатов использования автоматизированной системы формирования команд с традиционными методами. В заключительной части построение алгоритма, предложена архитектура системы, включающая модуль анализа данных, оптимизационный блок на основе модифицированного генетического алгоритма и интерфейс для адаптации весовых коэффициентов.
Бесплатно
Статья научная
Исследование посвящено усовершенствованию модели расчёта фактора трения для непрерывного пятиклетевого стана горячей прокатки 2800. Разработана новая аналитическая зависимость, учитывающая ключевые технологические параметры: вязкость смазки, скорость прокатки, сопротивление материала деформации и длину очага деформации. Модель продемонстрировала высокую точность (R2=0.93). Внедрение модели в автоматическую систему управления процессом позволило оптимизировать процесс регулирования толщиной, за счет чего области с отклонениями по толщине на горячекатаной заготовке сокращены в 3-4 раза, а выход годного продукции увеличен на 2%. Результаты имеют важное прикладное значение для автоматизации процессов горячей прокатки алюминиевых сплавов.
Бесплатно
Разработка модели отраслевого центра компетенций для организаций
Статья научная
В работе представлены результаты разработки комплексной модели отраслевого центра компетенций для организаций, обеспечивающая развитие улучшений в области качества.
Бесплатно
Разработка модели проектирования технологичеких процессов с проекцией на план производства
Статья научная
В статье предлагается формализованная модель проектирования технологических процессов с проекцией на реализацию производственно-тематического плана производства. Описаны основные зависимости между задачами проектирования технологических процессов и процессом планирования загрузки производственных мощностей предприятия. Предложена концепция взаимодействия двух систем проектирования с точки зрения реализации плана изготовления на производстве, где основной целью является создание системы специфицированных условий проектирования ТП. Представлена и описана математическая модель предлагаемой модели проектирования. Показана целесообразность использования предлагаемого подхода в рамках интеграции информационных потоков системы автоматизации проектирования технологической подготовки производства и системы оперативно-календарного планирования. Продемонстрированы основные результаты экспериментов реализованной модели на производственном участке.
Бесплатно
