Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Статья научная
Объектом исследования в статье является автоматизированная система управления производством и производственными ресурсами, использующая такие базовые принципы применения информационных технологий управления, как принципы адаптивного, сквозного, сетевого управления и управления в реальном времени, что может обеспечить руководство и сотрудников достаточно простыми по применению и емкими по внутреннему содержанию решениями основных проблем управления ресурсами авиастроительного предприятия. В статье рассмотрена структура разработанной системы для авиастроительного предприятия АО «Авиастар-СП», описаны функциональные возможности ее подсистем.
Бесплатно
Проектирование и расчет эффективности капотов малого объема
Статья научная
Дана оценка определения акустической эффективности звукоизолирующего капота малого объема. Выполнен анализ резонансных явлений в объеме воздуха и в пластинах. Проведены экспериментальные исследования влияния на эффективность капота наличия звукопоглощающего материала и вибропоглощающего покрытия на его стенках. Разработаны основные рекомендации по проектированию капотов малого объёма.
Бесплатно
Проектирование инструментальной головки для специального токарного автомата
Статья научная
В данной статье рассматривается последовательность проектирования специального инструмента для обработки валов. Предложена оригинальная конструкция инструментальной головки, позволяющая осуществлять одновременную торцовку, проточку, обработку фаски валов с двух сторон при осевой подаче с возможностью настройки на разный диаметр и глубину. Проведенные расчёты и эксплуатационные испытания инструментальной головки показали её функциональную пригодность и надёжность. Относительно низкая себестоимость изготовления инструмента, универсальность, быстрая настройка и переналадка обеспечивают высокую экономическую эффективность обработки.
Бесплатно
Проектирование нестандартных неподвижных уплотнений
Статья научная
Рассмотрены условия работы и критерии работоспособности неподвижных резиновых уплотнений. Представлена методика оценки работоспособности нестандартных неподвижных уплотнений на этапе проектирования методами численного анализа напряженно-деформированного состояния резиновых элементов. Приведены примеры спроектированных уплотнений, работающих в подводном нефтедобывающем оборудовании.
Бесплатно
Проектирование оптимальной кристаллографии структуры конструкционных материалов
Статья научная
Сформулировано направление интенсификации процессов деформирования и повышения эксплуатационных характеристик изделий. Его суть заключается в том, что с помощью оптимизации кристаллографической ориентации структуры конструкционных материалов можно изменять преимущественное развитие деформаций при обработке давлением в пользу тех направлений, которые приведут к повышению предельного формоизменения заготовок, точности геометрических параметров и усталостных характеристик изделий. Приведены теоретические основы проектирования материалов с заданной кристаллографией структуры. Полученные функциональные взаимосвязи позволяют учесть параметры строения металлов и сплавов в технологических расчетах процессов обработки давлением, а главное априорно определить кристаллографию структуры, отвечающую требованиям повышения деформационных возможностей материалов. Рассмотрен пример реализации расчетной кристаллографической ориентации структуры при прокатке высокопрочной ленты из алюминиевого сплава 3104.
Бесплатно
Проектирование установки по переработке медицинских отходов термохимическим методом
Статья научная
В статье рассмотрены вопросы, связанные с разработкой конструкции установки по переработке медицинских отходов, работающей на основе термохимического метода. Особое внимание уделено режущей оснастке, применяемой в установке. Постановка задачи формулируется следующим образом: спроектировать установку, позволяющую реализовать возможность переработки медицинских отходов термохимическим методом; предложить варианты конструкции режущей оснастки установки и обосновать выбор материала ножей на основании конечно-элементного моделирования. Предложена конструкция установки, состоящей из основания, на котором расположен электродвигатель, движение от которого с помощью клиноременной передачи передается на привод инструментальной оснастки. Переработка и обеззараживание медицинских отходов осуществляется в стерилизационной камере. Стерилизационная камера и связанный с ней бак являются конструктивно наиболее сложными. Основными элементами конструкции бака являются: основание, стерилизационная емкость и крышка. Непосредственная переработка медицинских отходов осуществляется посредством вращения роторного узла, несущего инструментальную оснастку. В предлагаемой установке инструментальная оснастка включает в себя четыре подвижных горизонтальных и два вертикальных ножа. В процессе переработки медицинских отходов рабочие поверхности горизонтальных ножей подвергаются воздействию ряда факторов, проводящих к их интенсивному износу. В статье предлагаются несколько вариантов конструкций ножей, позволяющих увеличить их долговечность. С целью проверки правильности выбора материала и влияния условий эксплуатации была разработана КЭ модель процесса нагрева ножа под действием силы трения, вызываемой сходящей по передней поверхности стружкой из полиэтилена. Расчет выполнялся для двух материалов ножа: углеродистая сталь и серый чугун. Результаты моделирования показали, что по ряду критериев наиболее предпочтительным материалом ножей является серый чугун. Использование чугуна позволит обеспечить быстрое достижение необходимого значения температуры в стерилизационной камере, а меньшие внутренние напряжения снизят вероятность разрушения ножа. Для повышения надежности установки приведены варианты конструкции подвижных ножей как элементов, подвергающихся наиболее интенсивному износу.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены новые способы получения тонкостенных осесимметричных деталей с заданной точностью толщины стенки. Предложена методика проектирования элементов оснастки.
Бесплатно
Процедура выбора рулевого привода органов управления автономного подводного аппарата
Статья научная
С использованием методов многокритериального гипервекторного ранжирования из множества вариантов реализации рулевого привода для перспективного автономного подводного аппарата осуществлен целевой выбор эффективного - электропневматического привода с гидравлическим тормозом.
Бесплатно
Прочностной расчет приспособления для наворота-отворота алмазного долота в САЕ-системах
Статья научная
В данной статье представлен прочностной расчет приспособления для наворота долота (ПНД) с учетом условий его эксплуатации с целью определения причины его разрушения в реальных условиях. Представлены результаты расчеты, 3D модель и сетка конечеых элементов. Установлена причина разрушения ПНД при эксплуатации на основании полученных результатов.
Бесплатно
Пружинные аккумуляторы с выходным поворотным звеном
Статья научная
В статье рассмотрены пружинные аккумуляторы, их характеристики и области применения. Рассматриваются пружинные аккумуляторы с выходным поворотным звеном, предназначенные для шаговых приводов с рекуперацией энергии.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются особенности и основные задачи производственного планирования для обеспечения показателей качества авиационной техники при разработке с целью его совершенствования. Представлена разработанная концепция повышения качества процесса производственного планирования на предприятиях-разработчиках авиационной техники приведет к существенному повышению результативности производственной деятельности предприятияразработчика и позволит обеспечить согласованную и ритмичную работу всех подразделений предприятия с целью равномерного выполнения проектов при эффективном использовании всех ресурсов. Представлен разработанный инструментарий повышения качества процесса производственного планирования и обеспечения ритмичности производственного процесса, базирующийся на трех методиках: планирования проектов, оценки качества процесса производственного планирования и повышения мотивации инженерно-технического персонала.
Бесплатно
Развитие базы конструкционных материалов для насосных агрегатов промышленного применения
Статья научная
Предметом исследования явилось создание базы данных полимерных и полимерных композиционных материалов (ПМ и ПКМ) для использования в насосных агрегатах, в частности шестеренного типа. Проведена оценка возможности применения ПМ и ПКМ в конструкции насосных агрегатов. Изготовлены опытные образцы из ПМ и ПКМ и проведены экспериментальные исследования их механических свойств. Разработана структура базы данных таких материалов, основанная на ключевых свойствах, определяющих их применение в насосных агрегатах.
Бесплатно
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 мониторинга качества автомобилей в период гарантийной эксплуатации
Статья научная
В статье предложены направления развития методов и инструментов мониторинга качества автомобилей в период гарантийной эксплуатации.
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
На сегодняшний день на предприятиях отработаны подходы к применению методов управления качеством каждого по отдельности. Но остаются проблемы их совместного использования. В статье показана возможность интеграции методов управления рисками и развертывания функций качества. Такая интеграция позволяет на значительно более продвинутом уровне использовать методы менеджмента качества. Кроме того, показано, что каждый конкретный метод менеджмента качества имею свои ограничения обладает валидностью по отношению к целям контроля качества, объекту производства, способам сбора информации и механизмам оценки результатов применения методов менеджмента качества. Оценка валидности каждого метода менеджмента качества позволяет понять насколько сама система применения методов менеджмента качества результативна и соответствует целям и задачам мониторинга.
Бесплатно
Развитие производственного персонала в условиях трансформации организации производства
Статья научная
В статье исследуются актуальные направления повышения эффективной работы производственного персонала в условиях трансформации процессов организации производства на примере машиностроительного предприятия. Рассмотрены конкретные инструменты материального обеспечения ответственного отношения персонала к качеству продукции. Актуализирована проблема низкого уровня вовлеченности сотрудников в управление качеством вследствие дисбаланса системы материального стимулирования. На основе статистического анализа 1346 анкет сотрудников автосборочного производства выявлено доминирование количественных показателей (объем, ритмичность) над качественными в структуре вознаграждения, где доля качества не превышает 20%. С применением инструментов бенчмаркинга обоснована необходимость перехода к культуре работы «без страха». Разработана модель совершенствования оплаты труда: трансформация сдельно-премиальной системы в повременную, увеличение доли показателей качества (DPU, культура производства) в премировании до 50% для исполнителей и введение персональных бонусов для линейных руководителей. Реализация предложенных направлений позволит устранить конфликт между производительностью и качеством, повысив вовлеченность персонала в систему менеджмента качества и обеспечив эффективное устойчивое развитие производства в современных условиях высокой рыночной конкуренции и цифровой трансформации отрасли.
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
