Онтологічна модель структури та параметрів компонент високотехнологічних виробів у проєктах їх модернізації
DOI:
https://doi.org/10.30837/ITSSI.2024.27.179Ключові слова:
проєкти модернізації; високотехнологічні вироби; компоненти; декомпозиція; моделювання конструкції; технічна документація; структура; параметри; онтологія; семантична мережа.Анотація
Предметом роботи є моделі подання структури та параметрів компонент високотехнологічних виробів на основі аналізу технічної документації в прєктах їх модернізації. Мета пропонованого дослідження – підвищити якість процесів модернізації високотехнологічних виробів з допомогою формування онтологічної моделі виробу з інноваційними компонентами з огляду на різнорідність інформаційного забезпечення. У статті вирішуються такі завдання: дослідження основних методів і технологій системного подання структури складного виробу; формування моделі структурно-функціональної декомпозиції високотехнологічного виробу; створення онтологічної моделі структури та параметрів високотехнологічного виробу на основі інформації технічної документації. Застосовуються методи: системний підхід, функціонально-структурна декомпозиція, теорія множин, побудова онтологій, семантичні моделі. Досягнуті результати. Досліджено основні методи системного подання структури складного виробу, що базуються на таких принципах: декомпозиція архітектури складного виробу, стратифікація подання складного виробу, багатоваріантність синтезу компонентної архітектури. Розглянуто основні напрями та переваги застосування 3D-технологій для вирішення завдань проєктування конструкцій у проєктах модернізації компонент високотехнологічних виробів. Запропоновано декомпозицію високотехнологічного виробу на компоненти та часткові параметри з огляду на функціональні, структурні та параметричні характеристики. Сформовано онтологічну модель структури та параметрів високотехнологічного виробу на основі комплекту технічної документації та зважаючи на додаткові різнорідні джерела інформації. Виокремлено інноваційні елементи, опис яких може бути нечітким. Висновки. Запропонована онтологічна модель може бути основою для пошуку близьких рішень щодо конструкції іноваційних компонент у базі прецедентів, яка структурована відповідним чином. У разі відсутності близьких рішень проєктування інноваційних компонент може бути здійснено із застосуванням 3D-технологій на основі доповнення нечіткої інформації семантичної моделі.
Посилання
Список літератури
Федорович О. Є., Прончаков Ю. Л. Системне моделювання стратегічних цілей підприємства, що розвивається в умовах обмежених можливостей. Авіаційно-космічна техніка і технологія. 2020. № 2. С. 53–60. DOI: 10.32620/aktt.2020.2.08
Lindgren M., Bandhold H. Scenario Planning: The link between future and strategy. Palgrave Macmillan UK, 2002. 180 p. DOI: 10.1057/9780230511620
Федорович О. Є., Яшина О. С., Белецький І. В. Компонентне проектування аерокосмічної техніки. Харків: Національний аерокосмічний університет «ХАІ». 2012. 180 с.
Узунов О. В. Системне представлення складних технічних об’єктів в задачах аналізу та синтезу. Вісник Національного технічного університету України Київський політехнічний інститут. Серія: Машинобудування. 2016. № 1. С. 126–132. DOI: 10.20535/2305‐9001.2016.76.68755
Артюшин Л., Кононов О., Єрко В. Визначення результуючої множини варіантів при багатоеритерійному виборі складу бортового обладнання бойових літаків для їх модернізації. Збірник наукових праць Державного науково-дослідного інституту авіації. 2021. № 17 (24). С. 20–26. DOI: 10.54858/dndia.2021-17-3
Яблонський П. М. Деякі питання узагальнення засобів геометричного моделювання для проектування технічних об’єктів. Сучасні проблеми моделювання. 2019. № 13. С. 192–198. URL: http://magazine.mdpu.org.ua/index.php/spm/article/view/2662/3179
Konotop D. I., Zinchenko V. P. 3D-models design concept of complex technical objects using knowledge-based technology. Механіка гіроскопічних систем. Вип. 34. 2017. С. 5–13. DOI: 10.20535/0203-3771342017130222
Сікора Л.С., Лиса Н.К., Міюшкович Ю.Г., Марцишин Р.С. та ін. Інформаційні технології ідентифікації структури ієрархічних систем для підтримки рішень в конфліктних ситуаціях. Комп’ютерні технології друкарства. 2020. № 2 (44). С. 8–38.
Xiao X., Joshi S. Decomposition and sequencing for a 5-axis hybrid manufacturing process. International Manufacturing Science and Engineering Conference. American Society of Mechanical Engineers, 2020. Vol. 84256. DOI: 10.1115/MSEC2020-8385
Abdulsamad H., Peters J. Hierarchical decomposition of nonlinear dynamics and control for system identification and policy distillation. Proceedings of the 2nd Conference on Learning for Dynamics and Control. In: Proceedings of Machine Learning Research. 2020. Vol. 120. P. 904-914. URL: https://proceedings.mlr.press/v120/abdulsamad20a.html
Kirchhoffer H. et al. Overview of the neural network compression and representation (NNR) standard. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. 2021. Vol. 32. No. 5. P. 3203–3216. DOI:10.1109/TCSVT.2021.3095970
Чернишов Д., Ситніков Д. Бінарна класифікація на основі поєднання теорії приблизних множин і дерев рішень. Сучасний стан наукових досліджень та технологій в промисловості. 2023. № 4 (26), C. 87–94. DOI: 10.30837/ITSSI.2023.26.087
Коваленко О. Онтологія та модель трансформації інформації в ситуаційних агентних системах. Електронне моделювання. 2020. Т. 42. № 5. С. 5–23. DOI:10.15407/emodel.42.05.005
Kulvatunyou B., Wallace E.K., Kiritsis D., Smith B., Will C. The Industrial Ontologies Foundry Proof-of-Concept Project. International Conference Advances in Production Management Systems (APMS 2018). In: Advances in Production Management Systems. Smart Manufacturing for Industry 4.0. 2018. DOI: 10.1007/978-3-319-99707-0_50
Karray M. H., Ameri F., Hodkiewicz M., Louge T. ROMAIN: Towards a BFO compliant Reference Ontology for Industrial Maintenance. Applied Ontology. 2019. No. 14 (2). P. 1–24. DOI: 10.3233/AO-190208
Tebes G. et al. Analyzing and documenting the systematic review results of software testing ontologies. Information and Software Technology. 2020. Vol. 123. P. 1–23. DOI: 10.1016/j.infsof.2020.106298
Beskorovainyi V., Kolesnyk L., Mgbere D. C. Mathematical models for daterming the pareto front for building technological processes options under the conditions of interval presentation of local criteria. Сучасний стан наукових досліджень та технологій в промисловості. 2023. № 2(24), С. 16–26. DOI: 10.30837/ITSSI.2023.24.016
UTC Aerospace Systems. URL: https://www.linkedin.com/company/utc_aerospace_systems/?trk=public_profile_profile-section-card_subtitle-click&originalSubdomain=ua (дата звернення: 05.02.2024)
Конотоп Д. І. Знання-орієнтована система при проектуванні літальних апаратів. Механіка гіроскопічних систем. 2022. Вип. 44. C. 133–142. DOI: 10.20535/0203-3771442022284641
Adisorn T., Tholen L., Götz T. Towards a digital product passport fit for contributing to a circular economy. Energies. 2021. Vol. 14. No. 8, art. 2289. DOI: 10.3390/en14082289
ДСТУ 3974-2000. Система розроблення та поставлення продукції на виробництво. Правила виконання дослідно-конструкторських робіт. Загальні положення. URL: https://www.dnu.dp.ua/docs/ndc/standarts/DSTU_3974-2000.pdf (дата звернення: 06.04.2024)
Malyeyeva O., Nosova N., Fedorovych O., Kosenko V. The semantic network creation for an innovative project scope as a part of project knowledge ontology. CEUR Workshop Proceedings. 2019. Vol. 2362. P. 301–311. URL: https://www.semanticscholar.org/paper/The-Semantic-Network-Creation-for-an-Innovative-as-Malyeyeva-Nosova/40932bf666b79ae2d6d0e808364beabe0e05519b
A free, open-source ontology editor and framework for building intelligent systems. URL: https://protege.stanford.edu (дата звернення: 13.02.2024)
References
Fedorovych, O. Ye. & Pronchakov, Yu. L. (2020), "System modeling of strategic goals of an enterprise that develops in conditions of limited opportunities" ["Systemne modelyuvannya stra-tehichnykh tsiley pidpryyemstva, shcho rozvyvayetʹsya v umovakh obmezhenykh mozhlyvostey"], Aerospace Technic and Technology, No. 2, P. 53–60. DOI: 10.32620/aktt.2020.2.08
Lindgren, M., Bandhold, H. (2002), "Scenario Planning The link between future and strategy", Palgrave Macmillan UK, 180 p. DOI: 10.1057/9780230511620
Fedorovych, O.E., Yashina, O.S., Beletskyi, I.V. (2012), "Component design of aerospace equipment" ["Komponentne proektuvannya aerokosmichnoyi tekhniky"], Kharkiv: National Aerospace University "KhAI", 180 р.
Uzunov, O. V. (2016), "System representation of complex technical objects in the tasks of analysis and synthesis" ["Systemne predstavlennya skladnykh tekhnichnykh obʺyektiv v zadachakh analizu ta syntezu"], Bulletin of the National Technical University of Ukraine Kyiv Polytechnic Institute, Series: Mechanical engineering, No. 1, P. 126–132. DOI: 10.20535/2305‐9001.2016.76.68755
Artyushin, L., Kononov, O., Yerko, V. (2021), "Determination of the resulting set of options in the multi-item selection of the composition of on-board equipment of combat aircraft for their modernization" ["Vyznachennya rezulʹtuyuchoyi mnozhyny variantiv pry bahatoeryteriynomu vybori skladu bortovoho obladnannya boyovykh litakiv dlya yikh modernizatsiyi"], Collection of scientific works of the State Research Institute of Aviation, No. 17 (24), P. 20–26. DOI: 10.54858/dndia.2021-17-3
Yablonsky, P.M. (2019), "Some issues of generalization of geometric modeling tools for the design of technical objects" ["Deyaki pytannya uzahalʹnennya zasobiv heometrychnoho modelyuvannya dlya proektuvannya tekhnichnykh obʺyektiv"], Modern modeling problems, No. 13, P. 192–198. available at: http://magazine.mdpu.org.ua/index.php/spm/article/view/2662/3179
Konotop, D. I., Zinchenko, V. P. (2017), "3D-models design concept of complex technical objects using knowledge-based technology", Mechanics of gyroscopic systems, Vol. 34, P. 5–13. DOI: 10.20535/0203-3771342017130222
Sikora, L.S., Lysa, N.K., Miyushkovich, Y.G., Martsyshyn, R.S. et al. (2020), "Information technologies for identifying the structure of hierarchical systems to support decisions in conflict situations" ["Informatsiyni tekhnolohiyi identyfikatsiyi struktury iyerarkhichnykh system dlya pidtrymky rishenʹ v konfliktnykh sytuatsiyakh"], Computer technologies of printing, No. 2 (44), P. 8–38.
Xiao, X., Joshi, S. (2020), "Decomposition and sequencing for a 5-axis hybrid manufacturing process". International Manufacturing Science and Engineering Conference, Vol. 84256. DOI: 10.1115/MSEC2020-8385
Abdulsamad, H. Peters, J. (2020), "Hierarchical Decomposition of Nonlinear Dynamics and Control for System Identification and Policy Distillation", Proceedings of the 2nd Conference on Learning for Dynamics and Control. In: Proceedings of Machine Learning Research, Vol. 120, P. 904–914. available at:https://proceedings.mlr.press/v120/abdulsamad20a.html
Kirchhoffer, H. et al. (2021), "Overview of the neural network compression and representation (NNR) standard", IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, Vol. 32, No. 5, P. 3203–3216. DOI:10.1109/TCSVT.2021.3095970
Chernyshov, D., Sytnikov, D. (2023), "Binary classification based on a combination of approximate set theory and decision trees" ["Binarna klasyfikatsiya na osnovi poyednannya teoriyi pryblyznykh mnozhyn i derev rishenʹ"], Innovative technologies and scientific solutions for industries, No. 4 (26), P. 87–94. DOI: 10.30837/ITSSI.2023.26.087
Kovalenko, O. (2020), "Ontology and model of information transformation in situational agent systems" ["Ontolohiya ta modelʹ transformatsiyi informatsiyi v sytuatsiynykh ahentnykh systemakh], Electronic modeling, Vol. 42, No. 5, P. 5–23. DOI: 10.15407/emodel.42.05.005
Kulvatunyou, B., Wallace, E.K., Kiritsis, D., Smith, B., Will, C. (2018), "The Industrial Ontologies Foundry Proof-of-Concept Project", International Conference Advances in Production Management Systems (APMS 2018). In: Advances in Production Management Systems. Smart Manufacturing for Industry 4.0. DOI: 10.1007/978-3-319-99707-0_50
Karray, M. H., Ameri, F., Hodkiewicz, M., Louge, T. (2019), ROMAIN: Towards a BFO compliant Reference Ontology for Industrial Maintenance. Applied Ontology, No. 14 (2), P. 1–24. DOI: 10.3233/AO-190208
Tebes, G. et al. (2020), "Analyzing and documenting the systematic review results of software testing ontologies", Information and Software Technology, Vol. 123, P. 1–23. DOI: 10.1016/j.infsof.2020.106298
Beskorovainyi, V., Kolesnyk, L., Mgbere, D. C. (2023), "Mathematical models for daterming the pareto front for building technological processes options under the conditions of interval presentation of local criteria", Innovative technologies and scientific solutions for industries, No. 2(24), P. 16–26. https://doi.org/10.30837/ITSSI.2023.24.016
UTC Aerospace Systems. available at: https://www.linkedin.com/company/utc_aerospace_systems/?trk=public_profile_profile-section-card_subtitle-click&originalSubdomain=ua (last accessed 05.02.2024)
Konotop, D. I. (2022), "Knowledge-oriented system in the design of aircraft" ["Znannya-oriyentovana systema pry proektuvanni litalʹnykh aparativ"], Mechanics of gyroscopic systems, Vol. 44, P. 133–142. DOI: 10.20535/0203-3771442022284641
Adisorn, T., Tholen, L., Götz, T. (2021), "Towards a digital product passport fit for contributing to a circular economy", Energies, Vol. 14, No. 8, art. 2289. DOI: 10.3390/en14082289
"DSTU (National Standard of Ukraine) 3974-2000 System of development and supply of products for production. Rules for performing research and development works. Terms" ["DSTU 3974-2000 Systema rozroblennia ta postavlennia produktsii na vyrobnytstvo. Pravyla vykonannia doslidno-konstruktorskykh robit. Zahalni polozhennia"]. available at: https://www.dnu.dp.ua/docs/ndc/standarts/DSTU_3974-2000.pdf (last accessed 06.04.2024).
Malyeyeva, O., Nosova, N., Fedorovych, O., Kosenko, V. (2019), The semantic network creation for an innovative project scope as a part of project knowledge ontology", CEUR Workshop Proceedings, Vol. 2362, P. 301–311. available at: https://www.semanticscholar.org/paper/The-Semantic-Network-Creation-for-an-Innovative-as-Malyeyeva-Nosova/40932bf666b79ae2d6d0e808364beabe0e05519b
A free, open-source ontology editor and framework for building intelligent systems. available at: https://protege.stanford.edu (last accessed 13.02.2024).
##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.
