Статья: МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОПТИМИЗАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ НА ПРЕДПРИЯТИИ (2025)

В статье представлены результаты разработки предложений по повышению качества взаимодействия между автопроизводителем и поставщиками посредством реализации требований к качеству процессов и продукции при контрактовании.

На основании экспериментальных данных получены зависимости интенсивности износа беговых дорожек от величины контактных напряжений. Эксперименты проводились на трибометре при пяти разных контактных напряжениях и по полученным экспериментальным данным были построены графики зависимости коэффициента интенсивности изнашивания беговой дорожки колец от контактных напряжений. Автором была разработана программа для расчета долговечности подшипника с учетом проскальзывания тел качения при определенном дискретном значении радиального зазора. Разработана методика определения долговечности подшипников качения с учётом износа. Приводятся результаты расчёта долговечности подшипника с учётом износа тел качения и беговых дорожек. Показано, что износ тел качения и дорожек качения приводит к увеличению радиального зазора. Выявлено, что долговечность подшипников качения существенно зависит от их износа. Показано, что погрешность в определении долговечности без учёта износа в зависимости от условия работы подшипника может достигать 50%. Разработанная методика расчета долговечности роликовых и шариковых подшипников с учётом износа дает возможность выбирать параметры подшипников, повышающие их долговечность.

В 2025 году российская инжиниринговая компания «Уральский инжиниринговый центр» (УрИЦ) отметит свой 30-летний юбилей. За годы своей деятельности УрИЦ зарекомендовал себя как ведущий разработчик промышленного оборудования и инжиниринговых решений, многие из которых не имеют аналогов в мире. Компания специализируется на создании современных систем электрогидропривода и автоматизации производств, что позволяет достичь нового уровня управляемости промышленным оборудованием. В последние пять лет УрИЦ активно сотрудничает с Самарским университетом. Целью данного партнерства стало создание высокоэффективной автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУТП) для растяжно-обтяжных прессов после их технического перевооружения. Результаты модернизации двух отечественных прессов продольного действия РО-630 (2022 год) и РО-3М (2024 год), а также одного зарубежного пресса поперечного действия FEKD французской фирмы АСВ (2025 год) на Казанском авиационном заводе ярко демонстрируют инновационный потенциал совместной работы УрИЦ и Самарского университета. Модернизация прессов сопровождалась введением в систему управления промышленного компьютера, комплекта контрольно-измерительных приборов, обратных связей по координате, скорости и усилию для основных исполнительных механизмов пресса и полной визуализации параметров работы на АРМ оператора. Самарский университет разработал программное обеспечение, интегрированное с российской CAD-системой КОМПАС-3D. Данное программное обеспечение позволяет работать через графический интерфейс с виртуальными моделями прессов, точно моделируя их кинематику и выгружая данные в российскую CAE-программу QForm для расчета процесса формообразования обтяжкой методом конечных элементов. Для воспроизведения функционирования каждого виртуального пресса был разработан независимый компилируемый программный модуль (плагин) вариативного типа, получивший название «AviaForm». Совместный проект УрИЦ и Самарского университета «Модернизация растяжно-обтяжного пресса усилием 630 тонн» стал бронзовым призером конкурса 2024 года в номинации «Лучшая коммерциализация исключительных прав на объекты патентных прав». Проект также был удостоен диплома лауреата на международной выставке «Металл-Экспо 2023». Модернизированный на Казанском авиационном заводе пресс РО-630 стал первым отечественным растяжно-обтяжным оборудованием с программным управлением, который по некоторым параметрам превосходит обтяжной пресс FEL французской фирмы «АСВ». Уральский инжиниринговый центр успешно выполнил модернизацию последующих растяжно-обтяжных прессов РО-3М и FEKD. Получены два совместных патента на способы формообразования обтяжкой и государственная регистрация плагина AviaForm. Уровень разработки программного обеспечения считаем инновационным, комплексным и своевременным для авиационной отрасли и полностью соответствующим концепции цифрового заготовительно-штамповочного производства по схеме: «модель-представление-контроллер» (Model-View-Controller, MVC), применяемой при построении компьютерных информационных систем.

В последние десятилетия основными регионами нефте- и газодобычи стали северные - наиболее удаленные регионы страны, отличающиеся экстремальными климатическими условиями - низкими температурами, высоким уровнем влажности, засолённости и кислотности грунтов с практически отсутствующей транспортной инфраструктурой, что привело к резкому удорожанию доставки, монтажа, эксплуатации и ремонтов основного и вспомогательного оборудования месторождений, что выдвигает новые - повышенные требования к качеству и надёжности используемых в условиях Арктического и Субарктического регионов машин, механизмов и строительных конструкций. Требования по повышению надежности строительных конструкций, снижению затрат по их транспортировке, монтажу и обслуживанию делают крайне привлекательным использование при обустройстве месторождений свай, балок, труб из полимерных композиционных материалов (ПКМ), однако к настоящему времени практически полностью отсутствует нормативно-техническая база, регламентирующая эксплуатацию изделий из ПКМ в северных регионах. В первую очередь это связано с недостаточной изученностью проблем надежности, работоспособности и долговечности ПКМ в условиях агрессивного внешнего воздействия климатических факторов, что не позволяет определить показатели качества строительной продукции из ПКМ. В настоящей работе проведены исследования снижения показателей качества фундаментных свай, изготовленных из ПКМ под воздействием низких климатических температур в зимние месяцы, многократных переходов температуры через ноль, повышенного уровня соли в воздухе и грунте. Измерительными методами определения показателей качества продукции проведена оценка снижения уровня качества продукции под воздействием внешних гео-климатических факторов и показано, что наиболее значимыми факторами, влияющими на снижение качества строительных конструкций из ПКМ, являются повышенная концентрация соли и термоциклическое воздействия перехода температуры окружающей среды через ноль.

С развитием вычислительной техники и численных методов все больше применение находит метод дискретных элементов (МДЭ). Данный метод имеет ряд преимуществ, например, он позволяет рассматривать динамику разрушения материала, и, таким образом, учитывать ряд явлений недоступных континуальным методам. С помощью МДЭ возможно рассмотрение последовательности разрушения материала, дальнейшее поведение/движение обломков материала, мониторинг образования скопления обломков. Одним из вариантов реализации алгоритма генерации дискретно-элементного материала является использование случайных значений положения элементов и их размеров. При этом каждая новая генерация материала будет приводить к вариации результата расчета. Чтобы добиться заданной обеспеченности результата расчета МДЭ и свести к минимуму ошибку метода генерации дискретно-элементного материала (или генерация пространства данных), применяется метод статистического управления. В рамках статистического управления генерацией материала (или генерации пространства данных) оценивалась относительная ошибка результатов, полученных с этим материалом, и таким образом вносились изменения в алгоритм генерации материала или подтверждалась стабильность работы алгоритма.

В статье приводятся результаты внедрения системы селективного каталитического восстановления в транспорте газа при эксплуатации газоперекачивающих агрегатов. Проведен расчет необходимого объема катализатора и расхода реагента для обеспечения эффективной работы системы селективного каталитического восстановления. Описаны основные элементы системы селективного каталитического восстановления. Проведена Оценка эффективности снижения негативного воздействия на атмосферный воздух с использованием системы селективного каталитического восстановления.

Постановка задачи (актуальность работы). Актуальность исследования определяется необходимостью учета влияния внешних факторов среды на устойчивость промышленного предприятия, выявления новых факторов, а также заключается в необходимости определении локальных и интегральных показателей устойчивости производственной инфраструктуры, как ключевого системообразующего элемента предприятия. Целью работы является улучшение качества оценки устойчивости производственной инфраструктуры при поздействии на нее негативных внешних факторов среды. Используемые методы. Терия оценки устойчивого развития и разработки показателей мониторинга устойчивого развития, управления качеством, методы бережливого производства. Гипотеза исследования: улучшение качества оценивания устойчивости производственной инфраструктуры при поздействии на нее негативных внешних факторов среды достигается: на основе классификации и ранжирования внешних факторов среды; применением разработанной методики оценки устойчивости производственной инфраструктуры промышленного предприятия. В ходе работы были получены следующие научные результаты: выявлены внешние факторы среды производственной инфраструктуры: техногенная устойчивость, определяющая стойкость производственной инфраструктуры помышленнного предприятия к негативным воздействиям внешних факторов среды техно-генного характера; фактор инновационный, показывающий как внедрение инновационных технологий в концепции «Индустрия 4.0» и «Smart Manufacturing» влияют на повышение (снижение) устойчивости производственной инфраструктуры; методика оценки устойчивости производственной инфраструктуры для обеспечения качества процессов повышения устойчивости промышленного предприятия, разработанная на основе классификации и ранжирования внешних факторов среды

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.

Современные требования к техническим системам и управленческим процессам обусловливают необходимость использования комплексных методологических подходов, обеспечивающих высокие стандарты качества, надежности и инновационности. В условиях быстрого технологического прогресса и усложнения систем актуальными становятся методы эффективной оценки и выбора решений с учетом множества критериев. В представленной работе осуществлен комплексный анализ современных методологий управления качеством, надежностью и рисками технологических систем, включая процессы, основанные на движении сплошной среды (гидродинамические, газодинамические, термомеханические и деформационные явления). Исследование универсальных процессов перемещения сплошной среды в условиях многоэтажной инфраструктуры предприятий позволяет разработать единые подходы к обеспечению качества продукции различных производств. Методологической основой исследования выступили принципы системного анализа, включая сравнительную оценку эффективности методологий и выявление синергетических эффектов при их интеграции. Особое внимание уделено цифровым технологиям как катализатору эволюции традиционных подходов. Результаты систематизированы в виде классификационных матриц, отражающих область применения, преимущества и ограничения каждой методологии. Практическая значимость исследования подтверждена успешными кейсами внедрения в ключевых отраслях промышленности, таких как, авиастроение (оптимизация конструкции МС-21), энергетика (повышение надежности АЭС), нефтегазовом секторе (прогнозный ремонт инфраструктуры) и оборонно-промышленный комплекс (расчеты для перспективной техники).

Современные высокотехнологичные предприятия, в том числе предприятия авиационной промышленности, предъявляют повышенные требования к надежности, безопасности и эксплуатационной эффективности производимой техники и оборудования. Им приходится сталкиваться с множеством рисков, обусловленных быстрыми технологическими изменениями, высокими требованиями к качеству продукции и услуг, а также нестабильной рыночной средой. Наряду с этим, значимую роль в современной промышленности играют технологические процессы, основанные на движении сплошной среды, которые представлены в широком спектре производств: нефтехимическом, фармацевтическом, строительном и других отраслях. В статье рассматривается интеграция методов Теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) в систему управления рисками авиационной техники в соответствии с требованиями стандарта ГОСТ Р 56079-2014 «Изделия авиационной техники. Безопасность полета, надежность, контролепригодность, эксплуатационная и ремонтная технологичность. Номенклатура показателей». Анализируются основные этапы реализации, включая выявление и разрешение противоречий, генерацию инновационных решений и моделирование их эффективности. Приводятся конкретные примеры применения методов ТРИЗ для снижения рисков отказов и повышения надежности авиационных систем, а также описывается процедура постоянного совершенствования системы. В результате показано, что использование системных инструментов ТРИЗ способствует созданию более безопасных, инновационных и устойчивых решений, отвечающих современным требованиям авиационной отрасли.

Статья посвящена разработке методического подхода к повышению достоверности результатов имитационного моделирования роботизированных технологических комплексов за счёт включения в модель факторов неопределённости и случайных событий. Актуальность исследования обусловлена необходимостью получения реалистичных прогнозов производительности, что невозможно в рамках традиционных детерминированных моделей, не учитывающих возможные отказы и сбои оборудования, а также внешние и логистические воздействия. Предложенный подход включает классификацию стохастических факторов, применение метода Монте-Карло для вероятностного моделирования и программную реализацию алгоритмов на языке Python в среде R-Pro. Результаты исследования демонстрируют возможность создания имитационных моделей, способных воспроизводить не только штатный технологический процесс, но и вероятностные отказы и сбои, что позволяет проводить более точный анализ пропускной способности, выявлять «узкие места» и повышать обоснованность принимаемых проектных решений.

В статье рассмотрена методика разработки структуры процессов системы управления качеством предприятия. Рассмотрена разработка системы информационной поддержки процессов управления качеством. При разработке используется процессный подход на основе стандарта ISO 9001. Рассмотрены различные классификации процессов СМК предприятия. Рассмотрена методика структурирования процессов предприятия по уровням процессов. Предложен подход разделения модели процессов системы управления качеством на уровни процессов. Приведен пример структуры взаимосвязанных процессов системы менеджмента качества и предложена структура системы информационной поддержки процессов на примере машиностроительных предприятий. Сформулированы основные рекомендации к разработке структуры процессов системы управления качеством предприятия, построения системы информационной поддержки процессов управления качеством.

В статье рассматриваются актуальные подходы к автоматизации методов и инструментов менеджмента качества на этапах проектирования и разработки продукции и процессов. Обоснована необходимость перехода от традиционного, бумажного и разрозненного управления качеством к сквозным цифровым решениям, обеспечивающим интеграцию инженерных, технологических и производственных данных. Особое внимание уделено автоматизации таких ключевых инструментов, как APQP, FMEA, карты контроля и нормирование технологических операций. Проанализированы ограничения существующих практик и преимущества цифровых платформ, обеспечивающих прослеживаемость, ускорение разработки, снижение рисков и улучшение взаимодействия между участниками проекта. Предложено модульное программное обеспечение, включающее такие инструменты как DFMEA, диаграмма потока процесса, PFMEA, план управления, цифровой паспорт. Рассмотрены основные этапы внедрения программного модуля, его функциональные возможности и преимущества в контексте повышения качества продукции. Сделан вывод о том, что автоматизация инструментов качества на ранних этапах жизненного цикла продукции является критическим условием повышения эффективности и конкурентоспособности современного промышленного предприятия.