Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Цифровизация организационной структуры управления производственным предприятием
Статья научная
В статье рассматривается проблема поиска рациональной доли искусственного интеллекта в организационной системе производственного предприятия. Предложена оригинальная формально-логическая модель смешанной интегрированной информационной среды цифрового предприятия, отличающаяся от аналогов возможностью онтологического описания процессов взаимодействия персонала и систем искусственного интеллекта. На основе предложенной модели разработана методика оптимального замещения кадрового обеспечения киберфизических систем компонентами искусственного интеллекта, позволяющая реализовать балансировку загрузки человеческих ресурсов и интеллектуальных систем. Предложенные разработки могут быть применены в организации производственного процесса предприятий для планирования и управления, а также внедрения новых технологий и искусственного интеллекта. Результаты работы рекомендуются в рамках реализации концепции Индустрии 4.0 на научно-производственных предприятиях машиностроения.
Бесплатно
Цифровизация процесса управления качеством закупок и поставок сырья и комплектующих материалов
Статья научная
Представлено теоретическое обоснование цифровизации процессов управления качеством на этапах жизненного цикла продукции. Выявлен подход к цифровизации процесса управления качеством закупок и поставок сырья и комплектующих материалов. Представлена структурная и процессная модель цифрового инструментария. Установлены входные и выходные данные процесса в целях его цифровизации. Определены модули программного обеспечения по управлению качеством закупок и поставок. Описан функционал программных модулей цифрового инструментария.
Бесплатно
Цифровые двойники как инструмент мониторинга производственных процессов в индустрии 4.0
Статья научная
В статье представлено описание трендов применения цифровых технологий в производственных процессах в промышленном комплексе российской экономики в условиях индустрии 4.0. В частности, проведен динамический анализ внутренних затрат на развитие цифрового производства; представлены структура затрат на развитие цифрового производства и структура использования цифровых технологий на предприятиях промышленного производства; выявлены тренды доли промышленных организаций, использующих специальные программные средства по управлению производством - CRM, ERP, SCM - системы, системы автоматизированного управления производством, системы проектирования производственно-технологических процессов. Цель статьи заключается в обобщении направлений развития индустрии 4.0 в сфере промышленного производства российской экономики с акцентом на возможности и перспективы совершенствования технологий использования цифровых двойников как инструмента мониторинга процесса производства в цепочках создания стоимости продукции. Особое место в статье отведено анализу и перспективам внедрения в промышленном комплексе цифровых двойников и цифровых теней, как инструментов мониторинга на стадиях проектирования изделия и последующего его производства и эксплуатации. Представлена обобщенная схема использования инструментов мониторинга производственного процесса с применением программно-технологической платформы. По результатам исследования сделаны выводы: во-первых, в российской промышленности отмечается ежегодный рост использования цифровых технологий по всех этапах жизненного цикла изделий, в том числе в рамках интегрированных цепочек создания добавленной стоимости; во-вторых, цифровые технологии в настоящее время используются как необходимый инструмент для повышения конкурентоспособности промышленного производства, повышения его ресурсоэффективности, гибкости, точности и оперативности принимаемых управленческих решений; в-третьих, решающее значение в ближайшее время будут иметь интегрированные платформенно-технологические решения, позволяющие создавать сквозные физические и информационные потоки, направленные на формирование и развитие передовых производств и технологий в промышленном комплексе.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены результаты моделирования методом конечных элементов процесса извлечения абразивных зерен из смазочно-охлаждающей жидкости при её очистке с применением программного продукта ANSYS Fluent. При этом получены: форма свободной поверхности тонкопленочного течения жидкости в поле центробежных сил, распределение скоростей потока, траектории движение твердых частиц в потоке жидкости и в воздушной среде при выходе из потока в зависимости от величины их диаметра от 1 до 100 мкм.
Бесплатно
Численный анализ стоматологического костного имплантата с конструктивными особенностями
Статья научная
К современным стоматологическим имплантатам предъявляются качественно новые требования устойчивости в костной ткани и совместимости с ней. В статье излагается численный расчет внутрикостных реконструктивных цилиндрических имплантатов, изготовленных из сплава NiTi. Определяется напряженно-деформированное состояние при статическом расчете трех различных геометрических моделей, а так же анализируются преимущества и недостатки каждой из них. Расчет проводится методом конечных элементов. Численный анализ позволяет найти баланс между жесткостью системы крепления и возникновением высоких локальных напряжений.
Бесплатно
Численный расчет степени вакуумирования, допустимой для гофрированной стенки
Статья научная
В статье излагается численный расчет гофрированной стенки трансформатора под давлением. Определяется допустимая степень вакуумирования бака волнистого трансформатора. Постановка задачи формулируется следующим образом: определить границу максимально допустимого давления при вакуумировании бака при различных геометрических размерах гофра. Максимальное эквивалентное напряжение при этом не должно превышать предел текучести и стенки гофра не должны смыкаться. Численный расчет проводится методом конечных элементов. Данный подход к расчету поведения гофрированной стенки под давлением может быть использован для определения максимально допускаемого внутреннего давления бака.
Бесплатно
Числовая асимметрия внутреннего пространства некристаллических материалов
Статья научная
В статье рассматривается расширение модели внутреннего пространства некристаллических материалов средствами числовой асимметрии - сопряжения евклидова пространства R с фрактальным Zp в самодвойственное пространство-время. Это формальным является выражением универсальной пары сил природы - притяжения и отталкивания, порождающих пару взаимно дополнительных процессов энергии и энтропии. Исследуются соответствия этой двойственности основным фактам и положениям материаловедения. Предлагаемая модель допускает существование 5-лучевой симметрии, тесно связанной с числами Фибоначчи в теории квазикристаллов, других экзотических симметрий и представляет задачу моделирования в духе теории систем - синтеза разноприродных физико-химических процессов, описываемых различными несводимыми формальными языками. На этой основе рассматривается новая версия термодинамики с двойственностью - сопряжения энергетического и энтропийного представлений. Формализация понятия делимости материи как отдельной степени свободы позволяет формализовать концепции энтропии, тепла и температуры и предложить способ классификации материалов по типу допустимых движений частиц. Предлагаемые формальные аналогии инвариантны относительно изменения размеров образца и числа частиц, что является существенным с точки зрения нанонауки. Показана возможность введения структуры пространства как нефизического, нелокального геометрического параметра. Сформулированное голографическое представление материи предполагает дальнейшее развитие теории внутреннего пространства материалов в логически связную модель.
Бесплатно
Экспериментальное исследование влияния смазки на коэффициент трения при вытяжке
Статья научная
В данной статье проведено экспериментальное исследование влияния различных видов смазки на величину коэффициента трения при вытяжке. Для расчетов использовался метод разности усилий, позволяющий определять коэффициент трения с инженерной точностью. В результате проведенных исследований было выявлено, что наиболее низкий коэффициент трения наблюдается при смазке маслом с прокладкой из полиэтиленовой пленки.
Бесплатно
Экспериментальное исследование момента трения в подшипнике качения при перекосе вала
Статья научная
Исследуется влияние перекоса колец на моментные характеристики подшипника качения. Показано, что перекос колец увеличивает момент трения в подшипниках качения. Получено предельно допустимое значение перекоса вала для подшипника 6-208Ю2.
Бесплатно
Экспериментальное исследование штампа с упругим элементом, предназначенного для двухугловой гибки
Статья научная
В данной работе представлены экспериментальные исследования штампа для двухугловой гибки с упругим элементом. Экспериментальные исследования проводились в лабораторних условиях. Основными задачами эксперимента являлись практическая проверка теоретических расчетов технологических параметров процесса двухугловой гибки с упругим элементом, а также сравнения результатов эксперимента с результатами моделирования.
Бесплатно
Статья научная
Спроектирована установка, воспроизводящая условия монтажа и нагружения подшипников 6-766907Ю в составе узлов качания серийных рулевых агрегатов. Разработана методика замера момента трения. Экспериментально определены численные значения моментов трения в рабочем диапазоне осевых нагружений подшипников. Выполнена статистическая обработка данных с оценкой погрешности полученных значений. Получена экспериментальная зависимость моментной характеристики подшипника от величины осевого нагружения.
Бесплатно
Экспериментальное определение радиуса нейтральной поверхности при гибке моментом
Статья научная
В работе приведены результаты экспериментального определения радиуса нейтральной поверхности при гибке моментом и их сравнение с теоретическими значениями. Для этого разработана методика определения деформаций при двухугловой гибке при помощи системы Vic-3D, работающей на основе корреляции цифровых изображений (DIC). Определена погрешность измерений и ограничение разработанной методики.
Бесплатно
Экспериментальное получение новых нефтесорбентов из полимерных отходов
Статья научная
Авторами статьи приведены результаты экспериментов по созданию нефтесорбентов из вторичных полимеров. Сравнение физических и сорбционных свойств полученных сорбентов показало, что наилучшими сорбционными свойствами обладает резиновая крошка мелкой фракции и композит, полученный из полимерного волокна ПЭТФ-бутылок и резиновой крошки мелкой фракции. Предложена технологическая схема производства сорбционных матов для сбора нефти с поверхности водных объектов на основе полученных сорбентов.
Бесплатно
Электропневмогидравлический рулевой привод и принципы его функционирования
Статья научная
Описывается изготовленный комбинированный рулевой привод для перспективного автономного подводного аппарата, который спроектирован с использованием методов гипервекторного ранжирования, идентификации и моделирования динамических систем. Приведено описание конструкции и порядок работы привода, описаны недостатки, выявленные в результате испытаний.
Бесплатно
Энергетические аспекты технологии взрывного напыления износостойких покрытий
Статья научная
В работе рассматривается процесс взаимодействия продуктов детонации взрывчатого вещества с частицами порошка, распыляемого при взрывном нанесении износостойких покрытий на металлы и сплавы. Качество наносимых покрытий зависит от энергетики частиц порошка и их агрегатного состояния. Численными методами рассчитывается количество теплоты, полученное частицами при этом взаимодействии. Анализируется возможность плавления частиц порошка при их движении во фронте детонационной волны разрежения и химических реакций материала частиц с продуктами детонации взрывчатого вещества.
Бесплатно
