ivdon3@bk.ru
Оценка технического состояния оборудования является важной задачей обеспечения стратегии эксплуатации и планирования ремонтных работ на предприятии. Одним из подходов к оценке состояния оборудования является использование известного показателя «индекс технического состояния», методика расчета которого утверждена Минэнерго РФ. В этой же методике предложена шкала оценки уровня технического состояния оборудования. Однако, вопрос о граничном или пороговом значении этого показателя, по которому можно судить о непригодности оборудования к дальнейшей эксплуатации, остается открытым. В работе предложена методика определения порогового значения модифицированного индекса технического состояния на основе допустимой вероятности безотказной работы оборудования с использованием статистических методов. Новизна работы заключается в предложении методики определения порогового значения модифицированного индекса технического состояния, разработанного автором, для оценки которого используются объективные данные, в отличии от субъективных оценок экспертов в существующих методиках. Проверка предлагаемой методики выполнялась на наборе статистических данных по деградации турбореактивных двухконтурных двигателей за 2008 год, предоставленном Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (National Aeronautics and Space Administration - NASA).
Ключевые слова: индекс технического состояния, модифицированный индекс технического состояния, пороговое значение, вероятность безотказной работы оборудования, сложный технический объект
В статье рассматривается анализ современных подходов к организации инклюзивной среды в строительстве. Уточнена структура ранее разработанного алгоритма с учетом ключевых критериев доступности, информативности, безопасности и комфорта. Расчет адаптации конструкций и услуг на примере стандартного многоквартирного дома (МКД) подтвердил эффективность предложенного подхода. Установлено, что реализация работ по алгоритму с учетом пользовательских потребностей позволяет говорить об оптимальных решениях для инклюзивной городской среды, что особенно актуально в контексте развития концепции «город в городе».
Ключевые слова: инклюзивная среда, строительство, адаптация, доступность, алгоритм, критерии, городской транспорт, инфраструктура, маломобильные граждане, расчет, конструктивные элементы, безопасность, информативность, комфорт, многоквартирные дома
В данной статье рассматриваются примеры успешного внедрения технологий смешанной реальности в архитектуру общественных и жилых зонах. Актуальность данной работы обоснована тем, что в нынешнее время происходит активная цифровизация, и человечество стремятся к более комфортным и удобным условиям жизни, что поддерживается развитием виртуальных технологий. Смешанная реальность при разработке новых архитектурных форм открывает новые возможности для взаимодействия человека с окружающей средой. Это делает взаимодействие более интерактивным и интересным, что способствует улучшению качества жизни и созданию инновационных общественных пространств. В статье будут представлены конкретные примеры реализации таких технологий, а также их влияние на повседневную жизнь и общественные практики.
Ключевые слова: смешанная реальность, виртуальные технологии, цифровизация, общественные пространства, жилые зоны, интерактивное взаимодействие, комфортные условия жизни, инновационные решения, городская среда, социальные практики, умные города, взаимодействие человека
2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
Сочетание системного анализа и долгосрочного планирования является важным условием для обеспечения устойчивого развития и повышения конкурентоспособности предприятий. В данном контексте использование метода анализа дерева событий Event Tree Analysis (дал ее ETA) играет ключевую роль в оценке выполнения стратегических целей, задач и выявлении потенциальных рисков. Данное исследование направлено на разработку и применение дерева событий для анализа различных аспектов деятельности системы, включая постановку целей, разработку стратегий и выполнение задач. Применение метода ETA позволяет не только моделировать возможные сценарии развития событий, но и разрабатывать меры по минимизации рисков, что способствует достижению долгосрочной устойчивости и успешного функционирования системы.
Ключевые слова: дерево событий, системный анализ, стратегическое планирование, управление рисками, минимизация угроз, устойчивое развитие, конкурентоспособность предприятий, количественный анализ, качественный анализ, зависимые события, условные вероятности
Статья посвящена разработке методика автоматизированной оценки времени достижения порогового значения срабатывания пожарного извещателя по результатам моделирования пожара при определении расчетных величин индивидуального пожарного риска. Представлена функциональная модель и основной алгоритм предлагаемой технологии. Проведена апробация разработанной методики на примере моделирования пожара в здании торгового назначения на основе программного ядра FDS для различных сценариев. Представлены результаты сравнительного анализа решения задач оценки времени достижения порогового значения срабатывания пожарных извещателей для различных критериев на основе предложенной технологии и ручного метода.
Ключевые слова: индивидуальный пожарный риск, моделирование динамики развития пожара, полевая модель, автоматизация, алгоритм, FDS
производственных процессов в период четвертой промышленной революции согласно концепции промышленности 4.0. В концепции Индустрии 4.0 предусмотрена цифровая трансформация производства с использованием современных технологий автоматизированного производства и информационных технологий. Такая трансформация ускоряет темпы производственной и управленческой интеграции производства и уменьшает затраты на обслуживание систем управления и оборудования. Автоматизированное производственное оборудование современных предприятий должно управляться с помощью информационно-коммуникационных технологий. Базовая технология, которая обеспечивает обмен информацией между устройствами и способствует принятию решений в сети является интернетом вещей. Искусственный интеллект, киберфизические системы, ориентация на сервисы, системы скоростной связи и удаленного доступа – это технологии, позволяющие организовать гармоничное интеллектуальное производство. Благодаря этому производство будет иметь максимальный уровень автоматизации процессов и полный их контроль, обратная связь между производственными звеньями и свойствами продукции, уменьшение затрат на единицу продукции и повышение его качества. Проанализированы современные системы автоматизации и указано, что для создания гибких интеллектуальных производственных сред необходимо применять эффективные модели компонентно-базовых систем промышленной автоматизации с высокой надежностью. Представлены пути повышения эффективности компонентно-базовых систем на базе современных технологий: искусственного интеллекта, машинного обучения, быстродействующих беспроводных сетей, систем прогнозирования, мониторинга и обработки данных в режиме реального времени Создание эффективных компонентно-базовых систем промышленной автоматизации снизит время и затраты на единицу продукции, повысит ее качество и надежность производственных систем.
Ключевые слова: автоматизация, индустрия 4.0, эффективность, цифровизация, компонентно базовые системы
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Актуальность точного прогнозирования содержания жира на поверхности мясной продукции обусловлена необходимостью обеспечения эффективного контроля качества в пищевой промышленности. В представленной статье предложен эффективный метод обнаружения и количественной оценки содержания жира на поверхности мяса, основанный на применении цветовой сегментации в пространстве тон-насыщенность-яркость. Использование различий в цветовых характеристиках жировой и мышечной ткани позволяет эффективно сегментировать изображения мясных образцов и производить расчет процентного содержания жира, а также анализировать особенности его распределения. Простота реализации и надежность алгоритма делают его перспективным для применения в системах автоматизированного контроля качества в режиме реального времени, обеспечивая удобство использования и высокую вычислительную эффективность.
Ключевые слова: компьютерное зрение, цветовая сегментация, обработка изображений, библиотека компьютерного зрения, веб-фреймворк, автоматизация контроля качества
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 4.3.3 - Пищевые системы
Рассматривается задача моделирования динамики и управления квадрокоптером с применением каскадной системы на базе пропорционально-интегрально-дифференциальных регуляторов. Цель исследования – создание математической модели динамики аппарата и разработка алгоритма, способного преобразовывать ошибки положения в корректирующие команды для изменения углов наклона. В работе используются методы дискретного интегрирования уравнений движения и симуляции в MATLAB, что позволяет обеспечить устойчивое позиционирование в условиях внешних возмущений и динамических ограничений. Полученные результаты демонстрируют значительное снижение расхождения между текущей позицией и заданной точкой, а также существенное повышение точности управления, несмотря на выявленные остаточные погрешности, требующие дальнейшей оптимизации алгоритмов.
Ключевые слова: квадрокоптер, динамика полёта, математическое моделирование, каскадное управление, позиционный регулятор, ориентационный регулятор, оптимизация управления
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
На примере Иркутской области и Забайкальского края рассматривается направление применения систем накопления электрической энергии в электроэнергетике РФ. Приведены статистические данные, проведен анализ по заданным объектам электроэнергетического комплекса. Представлены результаты расчета экономической эффективности внедрения систем накопления энергии
Ключевые слова: электроэнергетические сети, возобновляемые источники электроэнергии, системы накопления энергии, электроснабжение
2.3.4 - Управление в организационных системах , 2.4.5 - Энергетические системы и комплексы
Поддержка принятия решений при реагировании на лесные пожары является сложным многокритериальным процессом. В настоящей статье проведена сравнительная оценка обоснованности принимаемых решений с использованием трех инструментов поддержки принятия решений. Для оценки были использованы метод анализа иерархий, метода аналитических сетей и метода TOPSIS. В качестве критериев обоснованности были рассмотрены неопределенность, объем и степень разнородности учитываемых данных при принятии решений. Проведенные исследования доказали возможность применения разработанной авторами интеллектуальной системы поддержки принятия управленческих решений при реагировании на угрозы лесных пожаров, а также повышение их обоснованности по сравнению с другими инструментами.
Ключевые слова: многокритериальная оценка, лесные пожары, обоснованность, интеллектуальная система поддержки принятия решений
2.3.4 - Управление в организационных системах , 4.1.6 - Лесоведение, лесоводство, лесные культуры, агролесомелиорация, озеленение, лесная пирология и таксация
В данной работе предлагается способ обратного вейвлет-преобразования изображения для формата JPEG XS. Указанный формат использует вейвлет-фильтр Ле-Галла, а в качестве вейвлет-преобразования используется схема лифтинга. Данный способ вейвлет-обработки изображений и видеосигнала имеет низкую скорость вычислений. Для повышения скорости вычислений предлагается использовать метод Винограда, так как он позволяет выполнять обработку параллельно группами пикселей. В статье проводится анализ влияния точности получения изображения высокого качества для вычислений в формате фиксированной точки. Результаты моделирования показали, что обработка 2 пикселей по методу Винограда для получения высокого качества изображения достаточно использовать 3 знака после запятой. При обработке 3 и 4 пикселей изображения достаточно использовать по 7 знаков после запятой. При обработке 5 пикселей изображения достаточно использовать 12 знаков после запятой. Перспективным направлением дальнейших исследования является разработка аппаратных ускорителей для выполнения обратного дискретного вейвлет-преобразования методом Винограда.
Ключевые слова: вейвлет-преобразование, фильтр Ле-Галла, метод Винограда, обработка изображений, цифровая фильтрация, свертка с шагом
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Процесс обеспечения информационной безопасности неразрывно связан с оценкой соответствия предъявляемых требований. В сфере защиты информации данный процесс называется аудитом информационной безопасности. В настоящее время существует множество международных и отечественных стандартов аудита, описывающих различные процессы и методы оценки соответствия требованиям. Одним из ключевых недостатков данных стандартов является применение исключительно качественной оценки без числовых расчетов, что в свою очередь не позволяет сделать процедуру наиболее объективной. Применение нечеткой логики позволяет обеспечить процесс аудита надлежащей количественной оценкой, оперируя при этом понятными лингвистическими переменными. В статье проведён анализ существующих стандартов и представлена концептуальная модель применения метода нечетких множеств в рамках процесса аудита информационной безопасности.
Ключевые слова: информационная безопасность, информационная инфраструктура, аудит безопасности, анализ рисков, нечеткие множества, нечеткая логика
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В статье представлен сравнительный анализ результатов автоматического определения ширины раскрытия трещин в железобетонной конструкции при помощи фотограмметрических 3D маяков и ручного метода при помощи микроскопа Бринелля, а также сформулированы общие условия необходимые для получения корректных результатов определения ширины раскрытия трещин при выполнении фотограмметрической съемки. Опыт применения фотограмметрических маяков, для определения ширины раскрытия трещин в железобетонных конструкциях, в России не велик, ввиду новизны методики, большой стоимости специализированного оборудования и сложности в обработке результатов. Правильное использование фотограмметрических маяков позволяет значительно ускорить процесс измерения ширины раскрытия трещин в монолитных железобетонных конструкциях и повысить точность выполняемых измерений. Данная технология особенно актуальна при выполнении работ по мониторингу или натурных испытаний конструкций, которые требует регулярного контроля ширины раскрытия трещин.
Ключевые слова: фотограмметрические маяки, мониторинг, ширина раскрытия трещин, железобетон, программный комплекс, фотоаппарат, фокусное расстояние, освещение
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды
Статья посвящена анализу методологических подходов к определению и оценке психофункционального состояния человека. В связи необходимостью повышения надежности человеко-машинных систем, научный интерес представляет исследование психофункционального состояния человека управляющего динамическим объектом, так как для создания надежных человеко-машинных систем необходимо учитывать факторы надежности технических средств и человеческий фактор в том числе. Анализ методологических подходов показал, что для решения задач, посвященных повышению надежности "человеко-машинных" систем целесообразно использовать системный подход, рассматирвающий человека, не как самостоятельный субъект, как элемент системы. Системный подход обладает широкой методологической базой; позволяет исследовать психофункциональное состояние человека в динамике.
Ключевые слова: психофункциональное состояние, функциональное состояние, системный подход, энергетический подход, поведенческий подход, феноменологический подход, структурно-интегративный подход, электрофизиологические методы, управление динамическим объектом
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 5.3.2 - Психофизиология
В работе рассмотрены вопросы многокритериальной оптимизации планирования загрузки технологического оборудования на машиностроительном предприятии в рамках календарного года. Планирование и оптимизация загрузки технологического оборудования является одной из ключевых задач оперативно-календарного планирования на предприятиях машиностроения. В работе представлена модель оптимизации загрузки технологического оборудования, применяемого в производственном процессе. В рамках оптимизационной модели определены три группы целевых показателя: показатель эффективности группы технологического оборудования в рамках календарного года; показатель равномерности загрузки группы технологического оборудования в рамках календарного года; величина потерь от простоя группы технологического оборудования в рамках календарного года. В работе представлены результаты оптимизации загрузки парка станочного оборудования, применяемого в рамках цеха механической обработки. Проведена оптимизация загрузки для отдельных групп технологического оборудования: группа токарных станков, группа фрезерных станков, группа шлифовальных станков. Оптимизация загрузки оборудования производилась за счет перераспределения общей трудоемкости выполняемых работ для соответствующих группах технологического оборудования между подпериодами календарного года. Для определения оптимального варианта загрузки групп технологического оборудования был применен метод Парето-оптимизации. Определена следующая стратегия оптимизация: минимизация общей величины потерь от простоя технологического оборудования. В работе представлены графики фронтов Парето для целевых показателей для станков токарной группы. В результате проведенной оптимизации общая величина потерь для отдельных групп технологического оборудования, возникающая в результате простоя снизилась на 6,8%-10.2%. Таким образом, применение разработанной модели для решения задачи оптимизации загрузки парка станочного оборудования позволило повысить эффективность процесса оперативно-календарного планирования на машиностроительных предприятиях.
Ключевые слова: календарное планирование, многокритериальная оптимизация, парк станочного оборудования, целевые показатели, потери, загрузка технологического оборудования