РОЗРОБКА ПРОГРАМНОГО МОДУЛЯ ОПЕРАТИВНО-ДИСПЕТЧЕРСЬКОГО КОНТРОЛЮ ВИРОБНИЦТВА НА БАЗІ КІБЕР-ФІЗИЧНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ
DOI:
https://doi.org/10.30837/ITSSI.2020.14.155Ключові слова:
Industry 4.0, Розумне виробництво, Cyber-physical Production Systems, технологічний процес, аналітично-логічна структура зв'язків, управління, "OSCEM"Анотація
Предметом дослідження в статті є процеси керування виробництвом на базі кібер-фізичних систем. Мета роботи – автоматизація керування виробничими процесами за допомогою кібернетичної складової і аналіз отриманих результатів. Для досягнення поставленої мети необхідне вирішення наступних завдань: розробити аналітично-логічну модель процесу управління розробкою CPPS з урахуванням вимог зазначених в технічному завданні на розроблювальний CPPS; представити аналітично-логічну структуру зв'язків у вигляді моделі взаємодії основних вікон і всіх необхідних графічних елементів для реалізації повнофункціонального інтерфейсу розроблюваної CPPS; провести експериментальні дослідження ефективності та практичну апробацію отриманих теоретичних результатів, шляхом порівняння класичних методів та розроблених. Результати: Об'єднано цільові, фізичні та кібернетичні складові процесу управління розробки CPPS в єдиному інформаційному просторі від початку розробки до його впровадження. Автоматизовано процес перевірки досягнення головної мети розробки CPPS, який дає можливість вносити зміни і керувати процесом розробки CPPS на будь-якому рівні і етапі запропонованої технології. Автоматизовано процес управління розробки кібернетичної складової на базі синтезованих алгоритмів функціонування з використанням GUI елементів об'єктно-орієнтованих мов програмування, що дало можливість збільшити гнучкість запропонованої архітектури і технологій автоматизації процесу розробки CPPS та скоротити час розробки кібернетичної складової. Результати наукових і теоретичних досліджень впроваджено в освітній процесс, у виробничий процес ряду державних і приватних підприємств, також викладені рішення захищені авторськими свідоцтвами. Висновки: запропоновані моделі та методи дозволять не тільки автоматизувати процес управління розробкою CPPS з "нуля", а й дасть можливість автоматизувати процес управління розробкою кібернетичної складової для модернізації і удосконалення вже існуючих CPPS.
Посилання
Sony, M., Naik, S. (2019), "Key ingredients for evaluating Industry 4.0 readiness for organizations: a literature review", Benchmarking: An International Journal, Vol. 27, No. 7, P. 2213–2232. DOI: https://doi.org/10.1108/BIJ-09-2018-0284
Thoben, K. D., Wiesner, S., Wuest, T. (2017), "Industrie 4.0" and smart manufacturing-a review of research issues and application examples", International journal of automation technology, Vol. 11, No.1, P. 4–16. DOI: https://doi.org/10.20965/ijat.2017.p0004
Wagner, T., Herrmann, C., Thiede, S. (2017), "Industry 4.0 impacts on lean production systems", Procedia Cirp, No. 63, Р. 125–131. DOI: https://doi.org/10.1016/j.procir.2017.02.041
Perico, P., Arica, E., Powell, D. J., Gaiardelli, P. (2019), "MES as an Enabler of Lean Manufacturing", IFAC-PapersOnLine, Vol. 52, Issue 13, Р. 48–53. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2019.11.306
Frank, A. G., Dalenogare, L. S., Ayala, N. F. (2019), "Industry 4.0 technologies: Implementation patterns in manufacturing companies", International Journal of Production Economics, Vol. 10, Р. 15–26. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijpe.2019.01.004
Oztemel, E., Gursev, S. (2020), "Literature review of Industry 4.0 and related technologies", Journal of Intelligent Manufacturing, Vol. 1(1), Р. 127–182. DOI: https://doi.org/10.1007/s10845-018-1433-8
Alcácer, V., Cruz-Machado, V. (2019), "Scanning the industry 4.0: A literature review on technologies for manufacturing systems", Engineering Science and Technology, an International Journal, Vol. 22, Issue 3, Р. 899–919. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jestch.2019.01.006
Castelo-Branco, I., Cruz-Jesus, F., Oliveira, T. (2019), "Assessing Industry 4.0 readiness in manufacturing: Evidence for the European Union", Computers in Industry, Vol. 107, Р. 22–32. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compind.2019.01.007
Liu, Y., Peng, Y., Wang, B., Yao, S., Liu, Z. (2017), "Review on cyber-physical systems", IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica, Vol. 4, Issue 1, Р. 27–40. DOI: 10.1109/JAS.2017.7510349
Zanero, S. (2017), "Cyber-physical systems", Computer, Vol. 50, Issue 4, Р. 14–16. DOI: 10.1109/MC.2017.105
Hehenberger, P., Vogel-Heuser, B., Bradley, D., Eynard, B., Tomiyama, T., Achiche, S. (2016), "Design, modelling, simulation and integration of cyber physical systems: Methods and applications", Computers in Industry, Vol. 82, Р. 273–289. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compind.2016.05.006
Berger, C., Zipfel, A., Braunreuther, S., Reinhart, G. (2019), "Approach for an event-driven production control for cyber-physical production systems", Procedia CIRP, Vol. 79, Р. 349–354. DOI: https://doi.org/10.1016/j.procir.2019.02.085
Yevsieiev, V. (2018), "Conceptual scheme and basic concepts graphic representation of software and modules visual elements description in CIS TPP design automation problem solution", Mizhvuzivskyi zbirnyk "Naukovi notatky", Lutsk, No. 61. P. 40-47.
Nevliudov, I., Yevsieiev, V., Maksymova, S., Filippenko, I. (2020), "Development of an architectural-logical model to automate the management of the process of creating complex cyber-physical industrial systems", Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Vol. 4, No. 3 (106). P. 44–52. DOI: 10.15587/1729-4061.2020.210761
Yevsieiev V. (2018), "Visual objects interaction mathematical presentation to solve the problem of software design automation for computer information systems of technological production preparation", Zbirnyk Naukovykh prats Donetskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu. Seriia: "Obchysliuvalna tekhnika ta avtomatyzatsiia", No. 1 (31), P. 24–31. DOI: 10.31474/2075-4272-2018-1-31-24-31
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Igor Nevliudov, Vladyslav Yevsieiev, Nataliia Demska, Sergiy Novoselov
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.
