По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.9

Управление технологическим оборудованием предприятия в условиях цифровых производств на основе искусственного интеллекта и облачных технологий

Кабалдин Ю.Г. д-р техн. наук, профессор кафедры технологии и оборудования машиностроения, Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, г. Нижний Новгород
Шатагин Д.А. ст. преподаватель кафедры технологии и оборудования машиностроения, Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, г. Нижний Новгород
Кузьмишина А.М. Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, г. Нижний Новгород

Предложена единая базовая управляющая платформа, на основе которой необходимо разрабатывать как новое поколение систем управления технологическим оборудованием, так и совершенствовать существующие системы ЧПУ для цифровых производств. Такой платформой могут выступать открытые системы ЧПУ станков с большими вычислительными ресурсами и высоким быстродействием обработки большой базы данных, встроенными модулями нейропроцессоров и модулями связи с промышленным Интернетом, т.е. с возможностями использования облачных технологий обработки больших данных как на серверах предприятий (локальные сети), так на серверах провайдеров. Все это создаст основу интеллектуального управления широкой номенклатуры технологического оборудования, оснащенного системами ЧПУ.

Литература:

1. Сосонкин В.Л., Мартинов Г.М. Принципы построения систем с ЧПУ с открытой архитектурой // Приборы и системы управления. - 1996. - №8. - С. 18-21.

2. Кабалдин Ю.Г., Биленко С.В., Серый С.В. Управление динамическими процессами в технологических системах механообработки на основе искусственного интеллекта. - Комсомольск-на-Амуре, 2003. – 2001 с.

3. Кабалдин Ю.Г., Лаптев И.Л., Шатагин Д.А., Серый С.В. Диагностика выходных параметров процесса резания в режиме реального времени на основе фрактального анализа и вейвлет-анализа с использованием программно-аппаратных средств National Instruments и Nvidia CUDA // Вестник машиностроения. - 2014. - № 8. - С. 80-82.

4. Кабалдин Ю.Г., Лаптев И.Л., Шатагин Д.А., Зотов В.О., Серый С.В. Интеллектуальные системы диагностики состояния оборудования и износа инструмента // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. 2014. - № 2. - С. 47-50.

5. Кабалдин Ю.Г., Лаптев И.Л., Шатагин Д.А., Вытнов Ю.В., Голубев С.В. Оценка состояния режущего инструмента в режиме реального времени на основе подходов нелинейной динамики с использованием NVIDIA CUDA в программной среде LABVIEW // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. - 2013. - № 5 (102). - С. 114-121.

6. Кабалдин Ю.Г., Шатагин Д.А., Лаптев И.Л., Сидоренков Д.А. Разработка динамического паспорта станка на основе нейросетевого моделирования его рабочего пространства с использованием технологии NVIDIA CUDA и подходов глубокого обучения // Известия вузов. Машиностроение. - 2016. - № 10 (679). - С. 49-56.

Правительством РФ принята концепция «Индустрия 4.0» с целью построения цифровой экономики России. Это обусловливает необходимость изменения подхода к организации и управлению деятельностью технологическим оборудованием промышленных предприятий. Однако оцифровывание производств в РФ еще не является общенациональной идей и реализуется крайне медленно.

Одним из недостатков существующей организации и управления предприятий, сдерживающих реализацию цифровых технологий, является отсутствие единой концепции использования систем управления технологического оборудования, вследствие их узкой ориентации на конкретный вид оборудования. При этом не учитывается значительный прогресс в области разработки программного и аппаратного обеспечения систем ЧПУ, позволяющем пользователю расширять возможности систем ЧПУ [1].

Это привело к тому, что производители нового оборудования различного назначения вынуждены применять известные системы ЧПУ, которые не в полной мере способны решать задачи управления в конкретных условиях и не отвечают требованиям цифровых производств.

В этой связи необходимо расширять функциональные возможности систем ЧПУ, интегрировать в них новые модули и подсистемы. Появились также новые методы и гибридные технологии обработки деталей, аддитивные технологии и т.д., требующие современных систем ЧПУ. Проблема существенно усложняется тем, что необходимо найти такое решение проблемы, которое подходило бы как к вновь проектируемым, так и к уже успешно работающим системам управления технологическим оборудованием (металлорежущим станкам, оборудованию аддитивных технологий, промышленным роботам и т.д.).

Таким образом, в настоящее время отсутствует единая базовая управляющая платформа, на основе которой бы разрабатывалось новое поколение систем управления технологическим оборудование для цифровых производств. Такие платформы должны обладать большими вычислительными ресурсами и высоким быстродействием обработки большой базы данных. Это существенно сократит расходы как на разработку и эксплуатацию технологического оборудования, так и обеспечит его вхождение в единое информационное пространство целого предприятия. Отсутствие базовой платформы управления технологическим оборудованием сдерживает также и разработку новых высокопроизводительных методов изготовления деталей (высокоскоростная обработка, аддитивные технологии, гибридные технологии обработки и т.д.) и в целом эффективность цифровых производств. Создание единой платформы управления оборудованием решит и другую важную задачу - технологическую безопасность страны в целом, т.к. большинство имеющегося оборудования, в том числе, и на предприятиях оборонного комплекса, оснащены импортным оборудованием и системами управления.

Для Цитирования:
Кабалдин Ю.Г., Шатагин Д.А., Кузьмишина А.М., Управление технологическим оборудованием предприятия в условиях цифровых производств на основе искусственного интеллекта и облачных технологий. Главный инженер. Управление промышленным производством. 2019;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: