В данной статье представлено исследование о подходе к разработке системы поддержки принятия врачебных решений для выбора формул при расчете оптической силы интраокулярных линз (ИОЛ), применяемых в хирургическом лечении катаракты. Система основана на методах построения рекомендательных систем, что позволяет автоматизировать процесс выбора ИОЛ и минимизировать риск человеческой ошибки. От внедрения системы в практику медицинских организаций ожидается высокая точность и эффективность, значительное сокращение времени, отпущенного на принятие решений, а также улучшение результатов хирургических вмешательств.

Ключевые слова: интраокулярная линза, офтальмология, формулы расчета оптической силы, веб-приложение, машинное обучение, параметры глаза, прогностическая модель, рекомендательная система, точность прогнозирования, врачебное решение

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассмотрены возможности отечественной программной среды разработки CoDeSys на примере программы управления регулировки автомобильного трафика предприятия внутри собственной территории.

Ключевые слова: программа, контроллер, переменная, код, функциональный блок, автоматизированные системы

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье исследуется проблема энергоснабжения маломощных устройств, удаленных от стационарных источников питания. Рассматриваются структурные решения автономных систем электропитания повышенной и малой мощности, в которых используется энергия возобновляемых источников. Показано, что в автономных системах электропитания микро и малой мощности контроллеры MPPT-типа не даёт технических и экономических преимуществ по сравнению контроллерами, в которых за счёт простых структурных и схемотехнических решений реализуется необходимый, но достаточный минимум функций по заряду и разряду накопителя энергии системы электропитания. Приведены модели схемотехнических решений узлов контроллера, реализующие необходимый минимум функций по заряду и разряду накопителя энергии и результаты экспериментальных исследований, показывающие работоспособность предложенных схемотехнических решений.

Ключевые слова: система электропитания, контроллер, источник возобновляемой энергии, импульсный преобразователь напряжения, аккумуляторная батарея, ограничитель напряжения

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.4.2 - Электротехнические комплексы и системы

Эта статья представляет собой исследование применения программной среды Matlab Simulink в качестве инструмента разработки для микроконтроллеров семейства STM32. В работе рассматриваются возможности Simulink для моделирования и тестирования алгоритмов управления, а также для генерации кода, который может быть напрямую интегрирован с микроконтроллерами. Статья предназначена для инженеров и разработчиков, работающих в области электроники и автоматизации, и может служить полезным ресурсом для тех, кто стремится оптимизировать свои процессы разработки микроконтроллерных систем.

Ключевые слова: модельно-ориентированное программирование, MatLab, Simulink, STM32, микроконтроллер, генерация кода, система автоматического управления, двигатель постоянного тока

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассматривается автоматизация управления экологически чистого печного реактора вертикального типа для производства различных марок техуглерода. Сложность автоматизации вызвана разновидностью печных реакторов и разбросом параметров технологических процессов в зависимости от выпускаемой продукции. Рассмотрены химические уравнения процессов и особенности управления во всех зонах реактора. Предложенная система автоматического управления реактора выполнена с применением нечеткой логики.

Ключевые слова: печной реактор, техуглерод, зона горения, зона смешения, зона пиролиза, зона закалки, гранулирование, химические уравнения, аммиак

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Автоматизация производства бутадиен-нитрильных каучуков – одно из важнейших направлений в химической промышленности. В данной статье представлен систематический обзор существующих отечественных и зарубежных решений, а также описаны методы интегрированных систем управления для автоматизации производства бутадиен-нитрильных каучуков. Рассматриваются современные технологии, применяемые на производственных предприятиях, в том числе автоматизированные системы контроля, управления и мониторинга процессов: начиная от роботизированных манипуляторов до цифровизации производственных процессов. Оцениваются достоинства и недостатки подходов к автоматизации, освещаются тенденции в развитии данной области. Статья предназначена для специалистов в области химической промышленности, инженеров-технологов, а также всех, кто интересуется современными технологиями автоматизации производства в химической отрасли. Будут проанализированы предыдущие исследования, приведены примеры успешного внедрения автоматизации.

Ключевые слова: распределённые системы управления, автоматизация, интеграция, передача данных, архитектура уровней автоматизации, АСУ

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассмотрены современные подходы к технологиям литья и прокатки алюминиевых сплавов, характеризующихся уникальными физико-механическими свойствами, которые определяют их ключевое значение в развитии промышленного производства. Проведен анализ традиционных методов литья, таких как кокильное, центробежное и литье под давлением, а также процессов горячей, холодной и высокоточной прокатки. Особое внимание уделено перспективам цифровизации указанных технологических процессов, включая применение цифровых двойников, методов машинного обучения и анализа больших данных, что позволяет оптимизировать производственные операции, улучшать качество продукции и снижать затраты.

Ключевые слова: алюминиевые сплавы, цифровые двойники, оптимизация производственных процессов, металлургическая промышленность, литье, прокатка

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.6.3 - Литейное производство

На АО «ЕВРАЗ ЗСМК» с 2017г. разрабатывается и эксплуатируется математическая модель, охватывающая все переделы от добычи руды до конечной продукции – СММ «Прогноз». Модель применятся для расчетов технических кейсов, планов, паритетных цен по ЖРС и углю, и ее использование принесло только за 2020 год более 200 млн. руб. экономического эффекта. Использование универсальной математической модели позволило в 2023 году начать разработку модуля посуточной оптимизации агломерационной фабрики и доменного производства. В статье рассматривается опыт АО «ЕВРАЗ ЗСМК» по разработке и внедрению системы посуточного планирования на базе модели помесячного планирования СММ «Прогноз», а также методы достижения приемлемой скорости многопериодной оптимизации. Система СММ «Прогноз» изначально была предназначена для сквозного, сценарного расчета основных сырьевых переделов от руды и углей до готовой продукции в объемном месячном планировании. Система использует оптимизационные алгоритмы поиска глобальной целевой функции по максимизации маржинального дохода при заданных ограничениях. В математической модели переделов используются нормы и технологии, заданные на предприятии нормативными документами. При этом модель является универсальной и перевод алгоритмов с помесячного на посуточный режим был осуществлен с минимальными доработками. В статье также рассмотрены возникшие трудности и различные методы решения этих проблем. Первой проблемой, с которой столкнулись разработчики, была низкая скорость оптимизации модели в посуточной динамике из-за сильного усложнения оптимизационной нагрузки. Время расчета существенно возросло, и для решения этой проблемы потребовалось внедрение ряда оптимизационных циклов, направленных на снижение скорости решения уравнений, внедрение границ переменных, определение стартовых точек. В результате чего время расчета для одного месяца составило порядка 40 минут. Вторая проблема заключалась в необходимости разработки сложного алгоритма управления поставок и оптимизации штабелирования на аглофабрике. В результате решения этой проблемы был разработан рабочий инструмент, приносящий дополнительный доход для предприятия.

Ключевые слова: металлургия, моделирование, планирование, посуточное планирование, аглофабрика, доменный цех, штабелирование

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В работе представлена математическая модель, алгоритм и результаты моделирования процесса управления давлением пара в паровой завесе трубчатой печи технологической установки гидроочистки дизельного топлива на основе ПИД-регулятора с фильтрацией текущей ошибки регулирования двойной скользящей средней.

Ключевые слова: автоматизация, подсистема, контроль, управление, паровая завеса трубчатой печи, давление пара, скользящее среднее

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Предложен способ для бесконтактной индикации наличия рабочего напряжения в отключенных секциях контактной сети переменного тока, основанный на свойствах жидких кристаллов и эффекте электрических влияний. Приведен порядок для выбора параметров индикатора напряжения при использовании на однопутных участках тяговой сети. Показана возможность использования знаково-синтезирующих жидкокристаллических индикаторов для создания бесконтактных индикаторов без внутреннего источника питания для индикации наличия рабочего напряжения на участках контактной сети.

Ключевые слова: контактная сеть переменного тока, однопутный участок, отключенная секция, рабочее напряжение, бесконтактная индикация, жидкокристаллический индикатор, свойства, схема замещения, выбор параметров

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.9.2 - Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог (технические науки)

Настоящее исследование посвящено разработке методов автоматической оценки гранулометрического состава руды после взрывных работ на основе данных, полученных с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Определение размеров фрагментов руды является важным этапом, так как от его точности зависит эффективность последующих процессов дробления. В традиционных методах анализа используется ручная работа, что требует значительных трудозатрат и подвержено субъективным факторам. В исследовании рассматриваются современные методы машинного обучения и архитектуры нейронных сетей, такие как Feature Pyramid Network (FPN), EfficientNet и SE ResNet, которые могут автоматически и точно сегментировать изображения. В результате экспериментов было установлено, что наибольшую точность IoU среди моделей показала FPN-сеть с предобученным основанием EfficientNet B2.

Ключевые слова: гранулометрический состав, FPN, EfficientNet, SEResNet

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье проведен анализ размещения разработанных средств измерения для оценки качества смешивания натуральных и химических волокон в различных системах прядения хлопка и шерсти прядильного производства. Рассмотрены варианты установки на чесальных и ленточных машинах чувствительных элементов. Представлены алгоритмы взаимодействия микроконтроллера и персонального компьютера в автоматизированной системе измерений.

Ключевые слова: системы автоматического контроля, контроль качества смешивания в системах прядения, алгоритмы взаимодействия микроконтроллера и персонального компьютера

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.6.16 - Технология производства изделий текстильной и легкой промышленности

Работа посвящена разработке и исследованию теплоутилизатора ̶ контактного газожидкостного теплообменного аппарата. Для повышения эффективности теплообмена поверхность, воспринимающая тепло, оснащена продольным оребрением и поперечными перегородками, формирующими вихревые структуры в турбулентном газовом потоке. Ожидаемое снижение температуры газов составляет 300–600 °C при охлаждении водой с температурой 50 °C. Проведено имитационное моделирование, включающее анализ температурного распределения и гидравлического сопротивления, тепловой мощности и напряжений.

Ключевые слова: теплоутилизатор, повышение эффективности, уходящий дымовой газ, рекуперация теплоты, смесительный теплообменник, численное моделирование, математическая модель, метод пикселизации

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассматривается разработанное программное приложение для синхронизации расписания занятий в системе Modeus с другими системами и различными устройствами. Подробно описан опыт создания сервиса, который интегрирует учебное расписание в приложение календаря, обеспечивая актуальность данных и их доступность для пользователей. Анализируются особенности взаимодействия с платформой Modeus, включая недостатки, такие как нестабильность доступа и необходимость ручного ввода данных. Предложены механизмы оптимизации обновления расписания с использованием формата iCalendar, что позволяет автоматизировать процессы и снизить вероятность ошибок. Приведены результаты внедрения разработанного приложения, его влияние на повышение удобства образовательного процесса для студентов и преподавателей, а также рассмотрены перспективы масштабирования приложения на другие учебные учреждения.

Ключевые слова: учебное расписание, университет, Modeus, SaaS, программный агент, календарь, информационное табло, iCalendar, BOOCO, образовательный процесс

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В представленной работе исследуется актуальная задача использования графических процессоров (GPU) в вычислительных процессах, которые традиционно выполняются на центральных процессорах (CPU). С развитием технологий и появлением специализированных архитектур и библиотек, GPU стали незаменимыми в областях, требующих интенсивных вычислений. Статья подробно рассматривает преимущества использования GPU по сравнению с традиционными CPU, обосновывая это их способностью к параллельной обработке и высокой пропускной способности, что делает их идеальным инструментом для работы с большими объемами данных.высоким уровнем травматизма. Наблюдаются несчастные случаи, вызванные нарушением правил и норм на рабочих площадках, среди них случаи, связанные с несоблюдением правил ношения защитных касок. В статье исследуются методы и алгоритмы для распознавания защитных шлемов и касок, оценивается их эффективность.

Ключевые слова: графические процессоры, GPU, CUDA, OpenCL, cuBLAS, CLBlast, rocBLAS, параллельная обработка данных, математические вычисления, оптимизация кода, управление памятью, машинное обучение, научные исследования

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В настоящем исследовании рассмотрены совмещения нескольких неразрушающих методов обнаружения частичных разрядов (ЧР) для повышения точности их детектирования. Проведен анализ методов детектирования ЧР в высоковольтной изоляции, рассмотрение их особенностей, анализ возможности их совмещения для достижения наиболее точных измерений. Анализ практической результативности совмещения методов исходя из разработанных вариаций установок, работающих на принципах двух и более методов детектирования. Рассмотрены варианты установок для обнаружения ЧР, которые совмещают в себе два и более методов обнаружения. Дано заключение о возможности совмещения различных методов детектирования ЧР с учетом особенностей такого рода совмещения. Наиболее простым и действенным на данный момент является использование измерительных ячеек, которые совмещают в себе электромагнитный и акустический методы обнаружения.

Ключевые слова: частичные разряды, методика неразрушающего контроля изоляции, высоковольтный изолятор, методы диагностики изоляторов

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье предложен вариант электромагнитного привода управления беспилотником для мониторинга энергообъектов и разработаны расчетные соотношения, определяющие его электромеханические и динамические процессы. Разработана структура и основные характеристики импульсного управления приводом. Проведенные исследования могут быть использованы при выполнении проекта рулевого привода современного беспилотника.

Ключевые слова: электромагнитный привод, импульсное управление, разнополярная широтно-импульсная модуляция, структурная схема, магнитная индукция, момент, постоянная, импульсный элемент, ток управления, инерция

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Шаговый двигатель достаточно часто используется в автоматизированных установках лазерной резки. Схема управления шагового двигателя требует специального электронного устройства – драйвера, который получает на вход логические сигналы и изменяет ток в обмотках двигателя для обеспечения параметров движения. В данном научном исследовании проводилась оценка драйверов шагового двигателя для определения целесообразности их использования – PLDS880, OSM-42RA, OSM-88RA. Для управления системой был написан программный код, который по связующей плате соединялся с контроллером. С каждым драйвером при различных режимах подобраны оптимальные параметры (начальная скорость, конечная скорость и ускорение), то есть движение каретки без срыва на десяти проходах с минимальным временем прохода. Результаты экспериментальных исследований представлены в табличной форме.

Ключевые слова: лазер, лазерная резка, автоматизация, технологический процесс, шаговый двигатель, быстродействие, драйвер, контроллер, схема управления, оптимальные параметры

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассмотрены способы идентификации в промышленности и оборудование, представленное на российском рынке, для маркировки и идентификации объектов. Целью статьи является анализ доступного на российском рынке оборудования, и установок для маркировки и идентификации стальных прямошовных труб на производстве. Представлено сравнение методов по бальной системе оценки для маркировки и идентификации стальных прямошовных труб на производстве. В качестве способов идентификации представлены и рассмотрены технологии маркировки штрих-кодов с использованием этикеток, лазерной маркировки и RFID-меток.

Ключевые слова: штрихкодирование, лазерная маркировка, RFID-метка, стальная прямошовная труба, термопринтер этикеток, автоматизированная система идентификации

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В настоящей статье рассматривается применение технологии блокчейн для решения проблем безопасности и прослеживаемости в сфере Интернета вещей (IoT). Описываются особенности и преимущества использования блокчейна, а также выявляются проблемы, которые могут возникнуть при интеграции блокчейна с IoT. Статья предоставляет общий обзор и руководство по рассмотрению ключевых проблем внедрения и разработки успешного проекта на основе Интернета вещей и блокчейна (IoTB).

Ключевые слова: блокчейн, интернет вещей, IoT, BIoT, безопасность Интернет вещей, децентрализованные сети IoT

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Исследование представляет обширный анализ методов низкоуровневой оптимизации алгоритма умножения матриц для вычислительных систем с общей памятью. Опираясь на сравнение различных подходов, включая блочную оптимизацию, параллельное выполнение с OpenMP, векторизацию с AVX и использование библиотеки Intel MKL, выявляются значительные улучшения в производительности полученных программных реализаций. В частности, блочная оптимизация сокращает количество кеш-промахов, параллелизм эффективно задействует многоядерность, а векторизация и Intel MKL демонстрируют максимальное ускорение за счет более эффективных программных оптимизаций. Полученные результаты подчеркивают важность тщательного выбора оптимизационных методов и их соответствия архитектуре вычислительной системы для достижения требуемых параметров эффективности проектируемого программного обеспечения.

Ключевые слова: низкоуровневая оптимизация, блочная оптимизация, параллельное выполнение, OpenMP, векторизация, AVX, Intel MKL, производительность, бенчмаркинг, умножение матриц

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Рассмотрена задача построения модели интеллектуальной системы непрерывного контроля плотности асфальтобетонной смеси для вибрационных катков. Методология, теоретические основы построения таких систем для дорожных машин рассмотрены автором ранее в авторских публикациях. Предложены четыре модели функциональных зависимостей показателей качества уплотнения от переменных динамических параметров системы. Представлен алгоритм, реализующий предложенный метод, а также научные результаты, полученные на основе измеренных сигналов вибрационных параметров в полевом экспериментальном исследовании при строительстве верхнего слоя асфальтобетонного покрытия автомобильной дороги. Научные результаты получены на основе анализа данных переменных во временной области.

Ключевые слова: интеллектуальная система, нечеткая нейронная сеть, асфальтовый каток

2.1.7 - Технология и организация строительства , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Высокая актуальность вопросов, связанных с импортозамещением иностранного контроллерного оборудования на отечественные разработки для систем автоматизированного управления ведения технологического процесса на горнорудных и металлургических компаниях продиктована отсутствием возможности закупки и технической поддержки комплектующих автоматизированных систем управления для обеспечения режима непрерывного производства горно-металлургических предприятий, а также для обеспечения потребностей страны продукцией черной металлургии. В данной статье рассмотрена разработка автоматизированной системы управления технологическим процессом производства стали в кислородном конвертере на Новолипецком металлургическом комбинате с применением контроллеров отечественного производителя. Переход на автоматизированные системы управления, основанные на отечественном контроллерном оборудовании, является стратегически важным шагом для предприятия, направленным на повышение эффективности производственных процессов, повышение надежности систем и стабильности производства, за счет оптимизации технологических процессов и сокращения зависимости производства от импортного оборудования.

Ключевые слова: импортозамещение, конвертер, кислородно-конвертерное производство, производство стали, контроллер, автоматизированные системы управления

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Рассмотрен традиционный цикл изготовления высокотехнологичного изделия электронной техники и разработана методология по его оптимизации. Проведена взаимосвязь между этапами разработки конструкторской документации и электронной структуры изделия. Методология позволила существенно сократить срок изготовления изделий за счет параллельной разработки электронной структуры изделия с изделием. Приведено обоснование рациональности применения методологии при проектировании.

Ключевые слова: электронная структура изделия, 1C:PLM, закупка комплектующих

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В настоящее время одним из перспективных направлений в мировой энергетике является внедрение в существующую сеть возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Применение ВИЭ может быть выгодно в автономных энергосистемах, где высоки затраты на топливо. Однако стохастический характер выработки электроэнергии создает ряд сложностей с сохранением баланса мощности. Для решения этой проблемы предлагается подключать к шинам нагрузки гибридный накопитель электроэнергии (ГСНЭ), состоящий из аккумуляторной батареи и суперконденсатора. Эффективность такого ГСНЭ зависит в большей части от способа ее подключения к сети и выбора метода контроля. В статье приведен обзор существующих механизмов управления электропотреблением ГСНЭ.

Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, гибридный накопитель электроэнергии, топология преобразования мощности, стратегия управления накопителя электроэнергии

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.4.5 - Энергетические системы и комплексы