№ 2 (28) (2025)
Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами, системы автоматизации проектирования
ДИНАМИКА ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДЕТАЛИ ПРИ КРУГЛОМ ШЛИФОВАНИИ
Аннотация
Исследованы особенности динамики формообразования при круглом наружном шлифовании с учетом соотношения скоростей шлифовального круга и движения подачи абразивного инструмента. Выполнена оценка образующейся погрешности обработанной поверхности детали. Разработаны математические зависимости для расчета основных параметров формообразования. Проведен анализ влияния соотношения скоростей на динамику процесса шлифования. Полученные результаты позволяют прогнозировать качество обрабатываемой поверхности и оптимизировать режимы резания при круглом шлифовании.
Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. 2025;(2 (28)):4-11
4-11
ИНСТРУМЕНТЫ РАЗРАБОТКИ КОНСТРУКЦИЙ ИЗДЕЛИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ
Аннотация
Для повышения конкурентоспособности отечественного машиностроения, уменьшения избыточного разнообразия составных частей изделий и компонентов производства, а также для решения задач, связанных с цифровизацией производства, нужны новые эффективные бизнес-процессы создания продукции. Повышение качества, технологичности, эффективности эксплуатации изделий зависит от совершенства их конструкций. Для решения задач конструирования предлагаются три основных инструмента: узлы сопряжения, матрицы подвижностей и промежутки между составными частями изделия. Применение этих инструментов в рамках метода группового проектирования позволяет разрабатывать кастомизированные изделия с низкими затратами на производство единицы продукции и будет способствовать решению задача цифровой трансформации бизнес процессов. Являясь самыми общими понятиями, отражающими то, что присуще любым изделиям, предложенные инструменты позволят приблизиться к решению задачи формализации процесса «придумывания» конструкции. Применение предложенных инструментов иллюстрируется на примере модернизации конструкции подвижного соединения. В исходном изделии подвижная составная часть должна быть заменена на составную часть другой конструкции. В результате выполнения проектной работы установлено, что для этого необходимо ввести дополнительную составную часть и провести разработку ее конструкции.
Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. 2025;(2 (28)):12-25
12-25
МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЯ ОСЕЙ МЕДИЦИНСКИХ РОБОТОВ ПОСРЕДСТВОМ МНОГОФАКТОРНЫХ ИСПЫТАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНЕРЦИОННОГО СТЕНДА
Аннотация
Целью данной работы является разработка методики многофакторных испытаний осей медицинских роботов с использованием инерционного стенда. Инерционный стенд представляет из себя комбинацию испытываемого мехатронного модуля, соединённой с массой нагрузки, приводимой в движение двигателем через электромагнитную муфту, силомоментного датчика и двух оптических датчиков положения. В ходе проведённых испытаний были определены характеристики номинальных параметров торможения, а также установлены зависимости параметров тормозного процесса от заданной скорости и величины внешнего момента инерции. Данные с датчиков, в ходе тестов, собирались и обрабатывались платой STM32, после чего записывались в файл формата .txt. Основываясь на результатах исследования, возможно дальнейшее изменение конструктивных параметров мехатронного модуля оси медицинского робота с целью изменения вида функциональной зависимости, определяющей качество работы устройства.
Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. 2025;(2 (28)):26-34
26-34
Математическое и компьютерное моделирование
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ, ИЗГОТОВЛЯЕМЫХ МЕТОДОМ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, С ПОМОЩЬЮ СОЗДАНИЯ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ИЗДЕЛИЯ
Аннотация
Интенсификация развития информационных технологий и систем автоматизированного проектирования непрерывно способствуют повышению уровня автоматизации при проектировании изделий различного назначения. Один из этапов жизненного цикла продукции это создание прототипа изделия. Для изготовления прототипа в настоящее время активно применяются аддитивные технологии и 3D моделирование. Однако при использовании данных технологий необходимо учитывать свойства пластика, а именно усадку, которая влияет на размеры прототипа изделия. Усадка влияет на размеры изделия, которые получатся после изготовления аддитивными методами. Таким образом, актуальность исследования заключается в разработке имитационной компьютерной модели, учитывающей параметры, влияющие на процесс изготовления прототипа изделия, и позволяющая изготовить модель, повышая точность ее изготовления. Для создания данной модели проведены исследования параметров, которые влияют на отклонение размеров изделия от заданных в 3D модели. В данной имитационной модели за исследуемые параметры взяты плотность заполнения и отклонение размеров от номинально заданных размеров детали. На основе полученных значений исследуемых параметров разработана математическая модель, которая дает возможность спрогнозировать значения отклонений размеров детали в зависимости от плотности заполнения. Разработанная имитационная модель позволит создавать 3D модель прототипа с размерами, в которые заложены отклонения на усадку, что повышает точность изготовления деталей методом аддитивных технологий.
Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. 2025;(2 (28)):35-44
35-44
МОДЕЛИРОВАНИЕ АВАРИЙНОЙ РАБОТЫ ВАРИАТОРА КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ АВТОМОБИЛЯ
Аннотация
Актуальность работы обусловлена необходимостью обеспечить надежную работы бесступенчатой транс-миссии автомобиля при аварийном отключении системы гидравлического управления. Целью работы является определение характеристик работы цепного вариатора бесступенчатой коробки передач (КП) без системы гидравлического управления. Метод проведения работы: компьютерное моделирование работы цепного вариатора. Новизна работы состоит в использовании дискретной модели контакта цепи с коническими шкивами вариатора с учетом изменения параметров трения. Результаты: разработана компьютерная динамическая модель для определения характеристик работы цепного вариатора бесступенчатой КП без системы гидравлического управления. Установлено, что при увеличении крутящего момента ведущего шкива отношение угловых скоростей шкивов также возрастает. Чтобы шкивы вариатора заняли положение максимального пере-даточного отношения пружина ведомого шкива должна создавать большую силу прижатия конусов к цепи, чем пружина ведущего шкива. Линии контакта осей цепи с поверхностью шкива не являются дугами окружности из-за упругой деформации контактирующих тел и изменения силы растяжения цепи в зоне контакта. В середине линии контакта цепи с ведущим шкивом расстояния от цепи до оси шкива уменьшается. Расстояние от цепи до оси ведомого шкива на линии контакта уменьшается по мере увеличения силы растяжения цепи.
Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. 2025;(2 (28)):45-54
45-54
ОСОБЕННОСТИ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Аннотация
Цель исследования: обоснование структуры и параметров математической модели, предназначенной для решения задачи оптимизации загрузки оборудования промышленного предприятия с многономенклатурным серийным производством. Задача: разработка математической модели и реализующей ее программной системы для проведения исследований ее эффективности при решении задачи повышения эффективности промышленного производства. Методы исследования: математическое моделирование на основе методов линейного программирования. Новизна работы: рассмотрены вопросы обоснования параметров математической модели для оптимизации загрузки оборудования при высокой размерности задачи. Результаты исследования: разработаны математическая модель и программное обеспечение, позволяющее повысить эффективность функционирования промышленного предприятия. Выводы: результаты проведенных исследований будут полезными разработчикам программных систем, используемых для управления производством на промышленных предприятиях.
Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. 2025;(2 (28)):55-67
55-67
Управление в организационных системах
ФОРМАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕДУРЫ СИНХРОНИЗАЦИИ ГЕОПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ И ЦИФРОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ
Аннотация
Статья посвящена применению цифровых информационных моделей (ЦИМ) в нефтегазовой отрасли России и методам синхронизации данных между геоинформационными системами (ГИС) и ЦИМ. В условиях глобальной цифровизации и ограниченного доступа к зарубежному программному обеспечению (ПО), российские компании нефтегазового сектора активно используют ЦИМ для управления инфраструктурой. Авторы рассматривают важность применения ЦИМ для эффективного управления месторождениями, трубопроводами и перерабатывающими заводами, а также проблемы рассогласования данных между различными системами. Особое внимание уделяется выбору инструментальной базы для реализации ГИС на основе российских и open-source решений. Обсуждаются популярные open-source программы, такие как QGIS, PostgreSQL с PostGIS, GeoServer, OpenLayers и GRASS GIS, которые могут быть использованы для создания корпоративной ГИС. Рассмотрен вопрос обменного формата данных ЦИМ и ГИС, уделяя внимание формату IFC как стандарту для обмена данными в строительной отрасли. Рассматриваются подходы к синхронизации атрибутивной информации между ЦИМ и ГИС, а также представление объектов в ЦИМ и ГИС на примере нефтепровода. Предложен механизм синхронизации данных, который включает внесение изменений в структуру и наполнение баз данных, а также обеспечение внесения уникального идентификатора (UID) для каждого объекта. Это позволит упростить процедуру формирования единого информационного пространства предприятия. В заключении подчёркивается актуальность совместного использования ЦИМ и геопространственных данных в организациях и указываются перспективы развития, включая создание библиотек 3D-объектов и интеграцию с IoT-системами для мониторинга инфраструктуры.
Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. 2025;(2 (28)):65-73
65-73
РАЦИОНАЛИЗАЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАДАЧ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ МЕЖДУ РАБОТНИКАМИ ТРАНСПОРТНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ С УЧЕТОМ АСПЕКТОВ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Аннотация
Целью является создание методики рационального распределения задач бизнес-процессов транспортного предприятия между работниками, учитывающей аспекты информационной безопасности. Для достижения поставленной цели представлены результаты анализа основных управленческих ошибок при распределении задач между работниками транспортного предприятия. Также приведены результаты анализа недостатков проектного подхода, рассмотрены основные последствия ошибок: перегрузка работников, снижение уровня информационной безопасности. Новизной является предложенная креативная концепция последовательного анализа глобальной задачи на составляющие и синтеза решений подзадач с применением механизмов защиты ресурсов. Результатом исследования являются рекомендации по применению предложенной методики распределения задач в основных бизнес-процессах транспортного предприятия
Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. 2025;(2 (28)):74-82
74-82
РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ БИБЛИОТЕЧНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ СЛАБОВИДЯЩИХ ЛЮДЕЙ
Аннотация
В современном мире достаточно высокими темпами растет количество слабовидящих людей. Круг общения у данной категории граждан ограничивается, возможность пользоваться современными гаджетами также уменьшается. Необходимо социализировать слабовидящих людей путем вовлечения их в работу библиотечных систем. В данных учреждениях эта категория граждан сможет не только тесно общаться друг с другом, но и пользоваться автоматизированными возможностями библиотек. Описаны основные этапы разработки специализированной библиотечной системы для слабовидящих, а именно: реализация синтаксического анализатора из многофункционального программного пакета ирбис, реализация модуля автоматизированной книговыдачи с разнообразными возможностями, реализация модуля голосового помощника для входа в библиотечную систему, реализация модуля новостного блока с функцией озвучивания, использование разработанного для специализированной системы графического редактора и другое. Рассматривается база данных специализированной библиотечной системы, прописаны поля таблиц баз данных. Приведен интерфейс панели администрирования. Также приведены задачи, реализуемые технологией обработки естественного языка (NLP). Анализ внедрения данной системы показал ее работоспособность в плане ускорения процесса книговыдачи слабовидящим людям, получения ими дополнительной информации. Автоматизированная система проходит тестирование и постоянную модернизацию.
Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. 2025;(2 (28)):83-90
83-90
МОДЕЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТАВА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВЫБОРА МЕТОДА ОБРАБОТКИ И РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Аннотация
Цель исследования заключается в разработке функциональной модели автоматизированной системы выбора метода обработки и режущего инструмента. Данная система необходима для повышения качества и скорости разработки технологических процессов механической обработки деталей и снижения себестоимости производства при сохранении высокого качества продукции. Задача исследования состоит в проведении функционального моделирования, выполняемого на начальном этапе разработки автоматизированной системы, для определения иерархической структуры разрабатываемой автоматизированной системы и выявления внутренних взаимосвязей. При исследовании была использована методология структурного анализа, позволяющая рассматривать систему на разных уровнях абстрагирования. В рамках структурного анализа была применена технология функционального моделирования IDEF0. Новизна работы заключается в том, что в основе функциональной модели была использована классификации припуска, которая позволяет установить взаимосвязь между параметрами припуска, методами обработки и режущим инструментом. При разработке модели определены основные модули автоматизированной системы, точки интеграции с другими автоматизированными системами управления предприятия, входные и выходные данные. Результаты исследования могут быть использованы при разработке автоматизированных систем технологической подготовки производства. Дальнейшее развитие работы связано с разработкой алгоритмов реализации основных функций и создания баз данных припусков, методов обработки и режущего инструмента. Выводы. Построенная функциональная модель процессов в нотациях IDEF0 позволила выявить управляющие воздействия и механизмы реализации процесса автоматизированного выбора методов обработки и режущего инструмента. Отображены взаимосвязи между процессами одного уровня. Определены потоки данных и логика выполнения процессов системы.
Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. 2025;(2 (28)):91-96
91-96