ВИРІШЕННЯ ПИТАННЯ МОДЕРНІЗАЦІЇ ВИРОБНИЧОГО ОБЛАДНАННЯ З ВИКОРИСТАННЯМ КІБЕР-ФІЗИЧНИХ ВИРОБНИЧИХ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ
DOI:
https://doi.org/10.30837/ITSSI.2021.17.106Ключові слова:
Industry 4.0, Smart Manufacturing, кібер-фізичні виробничі системи, адитивний кібер-дизайн, модернізаціяАнотація
Постійне вдосконалення парку технологічного обладнання, в умовах існуючого виробництва, є складним завданням, при вирішенні якого необхідно враховувати багато параметрів, таких як механізація, автоматизація і застосування нових технологій в рамках концепції Industry 4.0. Одним з ефективних методів підвищення техніко-економічних показників та надійності виробництва є модернізація існуючого технологічного оснащення, яка ґрунтується на необхідності використання сучасних методів розробки і впровадження інформаційних технологій, таких як Industrial Internet of Things, кібер-фізичних виробничих систем. Предметом даного дослідження є апробація методів розробки адитивного кібер-дизайну для автоматизації складного промислового обладнання. Метою даної статті є розробка кібер-фізичної виробничої системи керування, для модернізації преса гідравлічного ДА2238Б. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання: провести аналіз технічних характеристик і системи керування преса гідравлічного ДА2238Б; провести дослідження схеми гідравлічної принципової на базі якої обрати датчики і виконавчі механізми, а також режими роботи; розробити схему включення гідро обладнання; розробити автоматизовану систему керування на базі сучасного одноплатного комп'ютера і розробити інтуїтивно зрозумілий адитивний кібер-дизайн інтерфейсу оператора; провести експериментальні дослідження. Висновки: в результаті досліджень було розроблено структурну схему та реалізовано автоматизовану систему керування на базі LattePanda. Обрані датчики тиску і температури для контролю процесів пресування, що дозволило забезпечити точне дотримання вимог технологічного процесу. Розроблено автоматизоване робоче місце оператора, в якому реалізовано сенсорне управління на базі адитивного кібер-дизайну. Розроблена система керування забезпечує: збір та аналіз виробничих даних, на базі яких можна вдосконалити технологію виробництва і забезпечити прогнозування досягнення "Lean Manufacturing".
Посилання
Liashuk, O. L., Hevko, R. B., Dziura, V. O. (2019), The development and modernization of transport and technological mechanisms of machines and possession [Stvorennia ta modernizatsiia transportno-tekhnolohichnykh mekhanizmiv mashyn i obladannia]: Monograph, Ternopil, TNTU, 167 р. ISBN 978-617-7331-96-3
Gnidenko, A., Sobolevsky, V., Potriasaev, S., Sokolov, B. (2019), "Methodology and integrated modeling technologies for synthesis of cyber-physical production systems modernization programs and plans", IFAC-PapersOnLine, No. 52 (13), P. 642–647. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2019.11.305
Zhilevski, M., Mikhov, M. (2018), "Performance Improvement of a Type of Turning Machines", EJERS, European Journal of Engineer-ing Research and Science, Vol. 3, Issue 8, P. 44–49, DOI: https://doi.org/10.24018/ejers.2018.3.8.871
Platonov, V. V., Platonova, E. V., Maizel, I. G. (2017), "Modernization of numerically controlled machine tools on modular principles", Russian Engineering Research, No. 37, P. 140–143. DOI: https://doi.org/10.3103/S1068798X17020150
Mikhov, M., Zhilevski, M. (2021), "Study and Analysis of the Drive System for a Type of Milling Machines Aiming at Performance Improvement", New Ideas Concerning Science and Technology, Vol. 7, P. 31–43. DOI: https://doi.org/10.9734/bpi/nicst/v7/7254D
Radu, R., Marian, B., Alexandru, H., Bogdan, T. (2020), "Contributions to the modernization of fluid power field by integration of intelligent equipment", Instytut Techniki Górniczej KOMAG, Vol. 4, P. 39–47. DOI: https://doi.org/10.32056/KOMAG2020.4.5
Frolov, A. V. (2021), "The Experience of the Portal Machine Control System Modernizing for Automatic Arc Welding and Surfacing in a Shielded Gas", Current Problems and Ways of Industry Development: Equipment and Technologies, No. 7, P. 622–631. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-69421-0_66
Yakovenko, I., Permyakov, A., Naboka, O., Prihodko, O., Havryliuk, Y. (2020), "Parametric Optimization of Technological Layout of Modular Machine Tools", DSMIE 2020: Advances in Design, Simulation and Manufacturing III, Vol. 1, P. 85–93. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-50794-7_9
Wąsik, M., Lis, K., Lehrich, K., Mucha, Ł. (2018), "Model-Based Dynamic Structural Modification of Machine Tools", Shock and Vibration, Vol. 2018. DOI: https://doi.org/10.1155/2018/3469171
Nevliudov, I., Yevsieiev, V., Demska, N., Novoselov, S. (2020), "Development of a software module for operational dispatch control of production based on cyber-physical control systems", Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries, No. 4 (14), P. 155–168. DOI: https://doi.org/10.30837/ITSSI.2020.14.155
Osadchy, S., Demska, N., Oleksandrov, Y., Nevliudova, V. (2021), "Research of DIKW and 5C architectural models for creation of cyber-physical production systems within the concept of Industry 4.0", Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries, No. 1 (15), P. 132–140. DOI: https://doi.org/10.30837/ITSSI.2021.15.132
Zakoldaev, D. A., Shukalov, A. V., Zharinov, I. O., Zharinov, O. O. (2019), "Modernization stages of the Industry 3.0 company and projection route for the Industry 4.0 virtual factory", In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Vol. 537, Issue 3, P. 538–541. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/537/3/032005
Pančík, J., Beneš, V. (2019), "IoT Challenge: Older Test Machines Modernization in an Automotive Plant", Smart Technology Trends in Industrial and Business Management, P. 85–100. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-76998-1_7
Yevsieiev, V. V. (2021), "Methods and models of cyber-physical process control in organizational and technical production facilities" ["Metody ta modeli kiber-fizychnoho keruvannia protsesamy v orhanizatsiino-tekhnichnykh vyrobnychykh obiektakh"]: avtoref. dis. ... Dr. Tech. Sciences, Kharkiv, NURE, 45 р., available at : https://openarchive.nure.ua/handle/document/16097
Nevliudov, I., Yevsieiev, V., Lyashenko, V., Ahmad, M. A. (2021), "GUI Elements and Windows Form Formalization Parameters and Events Method to Automate the Process of Additive Cyber-Design CPPS Development", Advances in Dynamical Systems and Applications, No. 16 (2), P. 441–455, available at : https://www.ripublication.com/adsa21/v16n2p04.pdf
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons для журналів відкритого доступу.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License (CC BY-NC-SA 4.0), котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо не комерційного та не ексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису опублікованої роботи, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
