Рассмотрены преимущества, недостатки и ограничения применения ниточных швов в технологических процессах сборки изделий, преимущества замены ниточных швов безниточными соединениями, способы их получения с целью управления конкурентоспособностью технологического процесса термоклеевой сборки, показаны производственные процессы получения плоского безниточного соединительного шва с применением современного технологического оборудования, приведены возможные способы его формирования.

Ключевые слова: способ, управление, технологический процесс, безниточное соединение, клеевое соединение, шов, детали, изделия, термолента, адгезия, технологическое оборудование

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

В статье представлен проект автоматизированной остановки общественного транспорта, включающий в себя возможности регулирования освещения и температуры помещения, видеонаблюдения, регистрации местонахождения транспорта в реальном времени и отображения на дисплее, а также пользования беспроводным интернетом и подзарядкой телефона за счёт оснащения остановки необходимыми устройствами. Целью статьи является повышение уровня комфорта и безопасности каждого потребителя. Безопасность обеспечивается установкой тревожной кнопки для связи с экстренными службами и камеры видеонаблюдения, которая передаёт видео в реальном времени в диспетчерские службы при нажатии тревожной кнопки. Кроме технологий, ранее внедрённых в РФ и в других странах, предлагается дополнительно оборудовать остановки автоматами с едой и напитками. Уникальность работы заключается в системе адаптивного управления температурой, которая позволяет менять параметры и стратегии работы в зависимости от текущих данных и условий окружающей среды. В статье выбрана и описана каждая составляющая адаптивной автоматизированной системы с технической точки зрения, приведена схема оснащения и отмечена возможность сокращения затрат проекта за счёт включения возобновляемых источников энергии.

Ключевые слова: автоматизация, адаптивная система управления, оснащение, остановки общественного транспорта, оптимизация, инновационные технологии, возобновляемые источники энергии, инфраструктура города

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Оперативная корректировка состава асфальтобетонной смеси имеет ключевое значение для достижения высокого качества асфальтобетона. Для обеспечения возможности лёгкой и оперативной корректировки рецептуры асфальтобетонной смеси, прогнозирование свойств асфальтобетона (стабильность по Маршаллу) является критически важным. Существует множество методов прогнозирования свойств асфальтобетона, но выбор того или иного метода является весьма актуальной проблемой. В данной статье предлагаются два метода прогнозирования стабильности по Маршаллу: прогнозирование по модели множественной линейной регрессии и прогнозирование по модели авторегрессии. Для оценки точности прогнозирования моделей применяем две метрики: средняя абсолютная ошибка (MAE) и средняя абсолютная процентная ошибка (MAPE). Результаты исследования показывают, что авторегрессионная модель демонстрирует лучшие результаты прогнозирования, особенно модель авторегрессии второго порядка.

Ключевые слова: асфальтобетон, управление, корректировка состава, прогнозирование, модель множественной линейной регрессии, модель авторегрессии, стабильность по Маршаллу, точность прогноза, средняя абсолютная ошибка, средняя абсолютная процентная ошибка

2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Статья посвящена вопросам учета различных производственных возмущений, влияющих на температурное поле в сушильной камере. Природа и характер возмущений, влияющих на изменение температуры камеры, учитывается с использованием статистических методов обработки кривых температуры во времени.

Ключевые слова: температура, статистические методы, сушильная камера, автокорреляционная функция, спектральная плотность, амплитудно-фазовая характеристика

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассматривается методика распознавания контуров на первичном изображении. Разработан алгоритм поиска абсолютного минимума функционала на изображении.

Ключевые слова: контур, алгоритм, дефект, распознавание, раскрой, эталонный кадр, поиск минимума

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

В данной статье рассмотрена проблематика обеспечения контроля состояния и прочности устройства обращения с радиоактивными материалами на объектах атомной энергетики и предложена разработка системы дистанционного ультразвукового контроля для непрерывно-периодичного мониторинга состояния ответственных элементов конструкции траверсы обслуживания, работающей в радиационно-опасной среде. Приведены основные принципы обработки результатов ультразвуковой дефектоскопии и получении характеристик.

Ключевые слова: ультразвуковой контроль, пьезоэлектрический преобразователь, дефект, прочность, мониторинг

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

Данная работа посвящена теме разработки системы управления технологическим процессом экструдирования полимерного покрытия труб. В процессе работы была проанализирована существующая система регулирования температуры зон экструдера полиэтилена, произведен анализ научно-технической литературы. Приведено описание технологического процесса экструдирования наружного полимерного покрытия стальной трубы, осуществлен подбор технических средств автоматизации, определены оптимальные настроечные коэффициенты ПИД-регулятора с использованием экспериментальных методов, а также выбор наиболее подходящего способа регулирования температуры зон червячных машин, за счет чего достигается повышение однородности и равномерности защитного полимерного слоя.

Ключевые слова: экструдирование полимерного покрытия труб, ПИД-регулятор, полиэтилен, адгезив

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В данной статье описывается обучение нейронной сети для распознавания цифр номера грузового контейнера. В связи с отсутствием набора данных, содержащих грузовой контейнер, обучение производилось на наборе данных Street View House Numbers. Перед обучением модели набор данных был проанализирован и построены гистограммы, отражающие общую информацию о наборе данных. Обучение нейронной сети производилось на языке программирования Python с использованием библиотеки Tensorflow. Полученные результаты оценки точности работы модели, позволили сделать вывод о возможности использования набора данных и нейронной сети для решения задачи распознавания цифр грузового контейнера.

Ключевые слова: машинное обучение, распознавание цифр, грузовой контейнер, нейронная сеть, классификация изображений

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

Работа посвящена обеспечению полноты смешения газовых теплоносителей в теплоутилизаторе прямого действия за счет оптимизации геометрии камеры смешения, в частности добавления воронки. Рассмотрены четыре конфигурации воронки в диапазоне 45°-180°. Задача решена в стационарной постановке методом численного моделирования в среде OpenFOAM. Показан 14-кратный прирост равномерности смешения при использовании 45° воронки по сравнению с цилиндрической камерой смешения.

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

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

В данной работе проведен обзор основных проблем безопасности современных АСУ ТП и сформулированы задачи по их устранению. Целью работы заключалась в рассмотрении безопасности современных АСУ ТП. Аварийные ситуации, связанные с последовательными ошибочными действиями обслуживающего персонала должны предотвращать системы управления. До начала 2000-х годов АСУ ТП считались самыми безопасными системами, в следствии их работы по жесткому и выверенному алгоритму человеческий фактор не мог на них повлиять. Для возможности дистанционного управления и мониторинга появилась необходимость подключения к сети Интернет. Вследствие увеличения количества кибератак на автоматизированные системы управления технологическим процессом, незащищенное подключение к сети Интернет стало не безопасным, и появилась новая возможность воздействовать на систему извне. Вопрос безопасности и надежности современных АСУ ТП стал еще более актуален.

Ключевые слова: автоматизированная система управления технологическими процессами, безопасность, уязвимость

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Статья посвящена развитию тренажерно-обучающих систем для подготовки специалистов по автоматизации и информатизации. Разработаны структура и математическая модель тренажерно-обучающей системы (ТОС) для контроля навыков при обучении данных специалистов (в частности, по основам программирования). Параметры математической модели основаны на представлении знаний об изучаемых объектах и процессах в области разработки автоматизированных информационных систем, что позволяет с применением ТОС автоматически генерировать и оценивать небольшие практические задания для студентов. Разработан прототип программного обеспечения ТОС в форме веб-приложения. В практическом аспекте применение ТОС в учебном процессе по дисциплинам в области программирования позволит уменьшить долю трудоемкой работы преподавателя по составлению и проверке выполнения заданий.

Ключевые слова: информационные технологии в образовании, тренажерно-обучающая система, контроль знаний и навыков, языки программирования высокого уровня

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.3.4 - Управление в организационных системах

В данной работе описаны результаты моделирования тепловых процессов и воздушных потоков, протекающих в универсальном источнике питания (УИП) с цифровой системой регулирования выходных параметров при заданных условиях эксплуатации. УИП предназначен для проведения научных исследований в области электрохимического осаждения меди с целью формирования сквозных и переходных отверстий печатных плат, трехмерных микросборок, металлизации эпоксидных смол, органических материалов. В статье рассмотрены особенности разработки универсального источника питания, представлены ключевые результаты проектирования и исследования термодинамических характеристик макетного образца.

Ключевые слова: универсальный источник питания, микроконтроллер, система автоматизированного проектирования, печатная плата, коэффициент полезного действия, вычислительная гидродинамика, система автоматизации механического проектирования

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

В работе представлено исследование проблем организации процесса проектирования технических средств, которые задействованы в технологическом процессе выпуска продукции производственными предприятиями. Под техническими средствами предлагается понимать как программные, аппаратные, так и программно-аппаратные решения. Определена главная проблема – несоответствие функционала технических средств технологическому процессу. В этой связи проводится исследование процессов связывания технологического процесса выпуска продукции производственных предприятий с процессами проектирования и разработки технических средств. Обосновывается необходимость и выдвигается гипотеза о возможности решения двух выявленной проблемы.

Ключевые слова: технологический процесс, актор, разработчик, функции технологического процесса, процедуры выполнения функций, модель формирования потребности в техническом средстве, модель использования технических средств, модель проектирования технических средств

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

Статья посвящена использованию возобновляемых источников энергии, а именно геотермальной энергии для отопления домов. Исследованы способы установки, преимущества и недостатки геотермального отопления. Проведен сравнительный анализ стоимости 1 МДж тепла, полученного от различных источников энергии, и доказана экономичность использования тепловых насосов для отопления зданий. Отмечено, что в связи с глобальной проблемой выбросов парниковых газов, данное решение является актуальным и первостепенным для достижения углеводородной нейтральности. Внедрение геотермальных способов отопления может стать огромным шагом в зелёную энергетику.

Ключевые слова: система, температура, геотермальное отопление, тепловой насос, компрессор, испаритель, конденсатор, углеродный след, экология, зеленая энергетика

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье решена задача определения влияния формы газовых завихрителей с различными вариантами сочетания направления каналов на скорость и температуру плазменного потока. Создана математическая модель плазменной установки. Выполнен сравнительный анализ применения газовых завихрителей с каналами, которые направлены в одну сторону и в противоположные. Поставленная задача решена путем проведения компьютерного эксперимента методом конечных элементов при помощи программного пакета SolidWorks. Итоги расчетного эксперимента были верифицированы путем проведения натурного эксперимента при помощи экспериментальной плазменной установки, которая применяется для получения порошка, нанесения покрытий и модификации поверхностей изделий, с учетом ее конструктивных особенностей. Предложены рекомендации по ведению этих процессов. Результаты имеют практическую пользу для разработчиков и потребителей технологического оборудования.

Ключевые слова: математическая модель, плазменный поток, температура, скорость, газовый завихритель, плазменный метод, получение порошка, нанесение покрытия, модификация поверхности

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

Целью исследования являлся поиск методов сокращения сроков строительства сооружений специального назначения. Проведён анализ факторов, оказывающих влияние на сроки строительства сооружений атомных электростанций. На примере расчёта параметров установки вентиляционной трубы реально возведённой атомной электростанции отмечены достоинства замены традиционно применяемого для возведения данных сооружений метода наращивания на метод «падающий стрелы».

Ключевые слова: падающая стрела, комплект машин, монтаж конструкций, объем работ, тяговые механизмы, бесперебойность работ, стоимость, срок строительства, срок введения в эксплуатацию, цикл работы

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

Рассматривается метод автоматизированной диагностики и управления техническим состоянием электропривода горнопроходческих машин, заключающийся в мониторинге тока с последующим спектральным анализом полученного сигнала. Позволяет с помощью микроконтроллера ATmega16 с достаточной точностью определять текущее техническое состояние элементов электропривода.

Ключевые слова: электропривод горнопроходческой машины, автоматизированная диагностика и контроль, мониторинг тока, спектральный анализ, повышение надежности горнопроходческого оборудования

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассматривается проблема замены импортных контроллеров, используемых в учебном процессе, на продукцию отечественного производителя. Ввиду ухода ведущих импортных производителей с российского рынка, кажется разумным исключить их оборудование из образовательных программ вузов. Основой курса «Цифровые системы автоматизации и управления» является изучение различных промышленных контроллеров, среди которых, в ГУАПе, первое место занимает продукция компании Siemens, официально покинувшей российский рынок. Встал вопрос поиска аналогичных контроллеров отечественного производства, при этом производитель не должен зависеть от поставок импортных компонентов. В качестве такого производителя был выбран ОВЕН с их контроллером ПР200. В статье проводится сравнение ПР200 с Siemens LOGO!, показывающее взаимозаменяемость этих контроллеров в учебном процессе. Рассматриваются особенности, достоинства и недостатки сред разработки обоих производителей. А также рассказывается об опыте использования стенда на основе ПР200 в учебном процессе, тем самым доказана возможность полной замены LOGO!.

Ключевые слова: программируемый логический контроллер, программируемое реле, функциональные блоковые диаграммы, подготовка специалистов, замещение импортной продукции, среда разработки

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 5.8.7 - Методология и технология профессионального образования

Ввиду интенсивного развития цифровых технологий наблюдаются значительный прогресс в области создания автоматизированных систем и технологий. Одной из наиболее актуальных проблем на современном этапе развития промышленности является наличие случаев разливов нефти, вызванных в результате технологических аварий и происшествий. Посредством использования передовых достижений из области цифровых технологий представляется возможным автоматизация процесса идентификации разливов нефти. Основной целью текущей статьи является анализ возможности использования беспилотных летательных аппаратов с целью выполнения автоматической идентификации разливов нефти. Авторами исследуется указанный вопрос, а также представляется вариант повышения использования данных систем на основе разработки специального алгоритма обработки изображений на основе экспоненциального накопления и метода дисперсий. Результаты работы подтверждают гипотезу эффективного использования беспилотных летательных аппаратов для автоматической идентификации разливов нефти.

Ключевые слова: автоматизация, беспилотный летательный аппарат, разлив нефти, идентификация, обработка изображений

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Проектирование освещения с использованием систем автоматизированного проектирования – актуальная и востребованная необходимость, которая активно совершенствуется. Рассмотрены возможности импорта и экспорта 3D моделей объектов в программы светотехнического моделирования, проведено сравнение поддерживаемых форматов 3D моделей объектов в программах трехмерного моделирования. Перечислены основные форматы файлов фотометрических данных используемых в каждой из программ по работе с проектами освещения, приведены примеры корректного и некорректного импорта трехмерных моделей объектов для дальнейшей работы по созданию проектов освещения. Предложены пути решения проблем по импорту и экспорту моделей объектов с учетом отмасштабированных на самой модели текстур. Рассмотрены программы с выделением возможностей и особенностей работы в каждой из них. Представлены различные дополнения к программам, направленные на работу с текстурами для трехмерных объектов.

Ключевые слова: автоматизация моделирования освещения, импорт, экспорт, 3D-модель объекта, текстура, программа, формат данных, проектирование освещения

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.4.11 - Светотехника

Ресурс запорной арматуры, эксплуатируемой на участках опасных производственных объектов со сверхвысокими параметрами рабочей среды, во многом ограничивается износостойкостью контактных поверхностей. В связи с этим, для повышения долговечности контактных поверхностей используют технологические приемы для модификации поверхности и используют специальные функциональные покрытия. Разработка и выбор новых функциональных покрытий неразрывно связаны с их сравнительным исследованием на основе определения наиболее значимых характеристик путем проведения испытаний. Целью настоящей работы является аналитический обзор наиболее распространенных методов проведения испытаний для оценки характеристик многокомпонентных нанокомпозитных покрытий, наносимых на контактные поверхности запорной арматуры для повышения её износостойкости. По результатам проведенного аналитического обзора даны рекомендации по проведению испытаний многокомпонентных нанокомпозитных покрытий.

Ключевые слова: трубопроводная арматура, функциональные покрытия, методы испытаний, ресурс, износ, трение, твердость, коррозия, трибология

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.5.10 - Гидравлические машины, вакуумная, компрессорная техника, гидро- и пневмосистемы

Целью данной работы является реализация системы прогнозирования потребления электроэнергии на пищевом производстве и выбор наиболее подходящего метода обучения модели прогнозирования. В нашем исследовании была реализована система прогнозирования потребления электроэнергии на основе потоковых данных, получающая их в «реальном времени». Система создана по принципу микросервисной архитектуры, где были реализованы сервис сбора данных с счетчиков, сервис агрегации данных и сервисы прогнозирования: с использованием классического подхода к обучению на основе модели ARIMA и онлайн подхода к обучению с использованием онлайн-модели HATR, результаты работы которых были сравнены с помощью тестов на прогнозирование аномальных значений и прогнозирование в условиях смены концепта данных, или дрейфа концепций.

Ключевые слова: машинное обучение, онлайн-обучение, онлайн-модель, дрейф концепций, дрейф данных

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Предложена и обоснована концепция волокнистого материала (далее ВМ) как мягкой конструкции, образованной окруженными воздухом элементами волокон и участками взаимодействия волокон по поверхностям касания. Элементы волокон находятся в деформированном состоянии. Деформация волокон – обратимая, упруго - эластическая. На участках взаимодействия между волокнами действуют силы сцепления и сухого трения. Деформация волокон приводит к сохранению в материале остаточной внутренней энергии. При малых нагрузках ВМ может изменять свое состояние обратимо. При больших нагрузках необратимо изменяется структура участков взаимодействия. Процессы старения и деградации ВМ – это постепенные безвозвратные переходы из одной группы состояний в другие. Динамика этих процессов носит статистический характер. Поэтому разработана Марковская модель изменения состояний в виде нескольких подмножеств невозвратных подмножеств и одного эргодического подмножества состояний. На качественном уровне показана возможность использования предложенной модели для описания динамики процессов старения ВМ и оценки продолжительности этого процесса с учетом его вероятностно - статистической природы.

Ключевые слова: волокнистый материал, старение, мягкая конструкция, упруго- эластическая деформация, необратимый процесс, марковская модель, статистическая динамика

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

Для решения проблемы с большим временным запаздыванием в комбинированных системах регулирования веса 1 кв.м. бумажного полотна при производстве бумаги и картона на современных отечественных бумагоделательных машинах (БДМ) предлагается ввести дополнительный контур управления скоростью напуска бумажной массы на сеточный стол БДМ. Введенный контур будет функционировать попеременно с действующим контуром регулирования давления “воздушной подушки” внутри напорного устройства БДМ, формируя задание для компрессора или выходной задвижки (в зависимости от вида выбранного исполнительного механизма).

Ключевые слова: бумагоделательная машина, напорное устройство, напуск бумажной массы, вес бумажного полотна, компьютерное моделирование, регулятор

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В работе рассмотрены виды и классификация промышленных пропорционально-интегрально-дифференциальных (ПИД) регуляторов по различным типам и группам. Выделена группа линейных регуляторов, в которую входят ПИД- регуляторы, они наиболее широко используются в различных технических устройствах. Приведены некоторые известные программные комплексы, обеспечивающие расчеты ПИД-регуляторов. Показан переход от математической записи трапецеидального разложения передаточной функция ПИД-регулятора, используемого в опции PID Tune среды Матлаб, к эквивалентной передаточной функции, представленной символьными коэффициентами полиномов числителя и знаменателя. Доказана теорема, показывающая однозначное соответствие между параметрами P, I, D регулятора и коэффициентами полученной передаточной функции. Приведены блок-схемы алгоритмов вычисления коэффициентов передаточной функции (ПФ) по известным значениям параметров регулятора и вычисления коэффициентов передаточной функции по известным значениям параметров регулятора. Рассмотрен иллюстративный пример.

Ключевые слова: ПИД-регулятор, передаточная функция, блок-схема алгоритма, среда Матлаб

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 5.8.7 - Методология и технология профессионального образования