ivdon3@bk.ru
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
Ужесточение требований к энергоэффективности зданий способствует разработке и внедрению в строительстве современных легких бетонов на эффективных пористых заполнителях. Основными требованиями к легким теплоизоляционным бетонам, в том числе мелкозернистым являются обеспечение низких показателей плотности и как следствие теплопроводности при относительно высокой прочности. Разработан состав легкого теплоизоляционного мелкозернистого бетона с использованием трех фракций гранулированного пеностекла. Для проведения исследований был использован центральный композиционный план, который позволил определить оптимальные расходы отдельных фракций гранулированного пеностекла и получить легкий теплоизоляционный мелкозернистый бетон с наименьшей плотностью. На основании полученных результатов исследований был произведен расчет коэффициента теплопроводности по эмпирическим формулам. Результаты исследований были проанализированы, получены их описательные статистики, которые представлены в виде диаграмм и графиков. На основании анализа результатов исследований получены уравнения регрессии и установлена степень влияния отдельных фракций гранулированного пеностекла на плотность и коэффициент теплопроводности. Проведена оптимизация состава материала и рассчитано соотношение между фракциями мелкого заполнителя позволяющие получить наименьшую среднюю плотность.
Ключевые слова: мелкозернисты бетон, гранулированное пеностекло, коэффициент теплопроводности, средняя плотность, прочность, план эксперимента, регрессия, оптимизация состава
В работе рассматриваются проблемы, связанные с гарантированным уничтожением информации, находящейся на твердотельных накопителях (Solid-State Drive (SSD), диск). Проведен анализ требований к используемым методам гарантированного уничтожения информации, определенных в действующей отечественной нормативно-правовой базе и зарубежных стандартах. Рассмотрены особенности архитектуры твердотельных накопителей с точки зрения возможности применения рекомендаций отечественных и зарубежных стандартов затирания данных и поставлена проблема гарантированного затирания отдельных файлов на накопителях без возможности их восстановления, без их вывода из эксплуатации и физического уничтожения. Сделаны обоснованные выводы о невозможности эффективного осуществления гарантированного затирания отдельных файлов на твердотельных накопителях в процессе эксплуатации с помощью методов, рекомендованных действующей нормативно-правовой базой и зарубежными стандартами.
Ключевые слова: восстановление данных, твердотельный накопитель, выравнивание износа, сборка мусора, гарантированное уничтожение данных
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В статье рассматривается возможность использования некондиционных сырьевых материалов для изготовления мелкозернистого бетона с помощью многокомпонентной комплексной добавки. Использование тонких песков в качестве сырья для мелкозернистых бетонов является актуальным для многих регионов России, ввиду отсутствия песков с необходимым модулем крупности. Рассмотрен вопрос совместного использования тонкого песка и лежалого цемента, с целью уменьшения затрат (потерь), расширения ассортимента материалов для малоэтажного строительства и решения задач энерго- и ресурсосбережения. Для достижения поставленной цели была использована многокомпонентная комплексная добавка. Исследования были проведены в соответствии с принятым планом дробного факторного эксперимента. Полученные результаты исследований подверглись предварительному анализу и обработке, в результате чего были получены зависимости прочностных свойств от варьирующих факторов. Полученные зависимости позволили подобрать оптимальные дозировки компонентов комплексной модифицирующей добавки, для повышения прочностных показателей мелкозернистого бетона на некондиционных материалах. Установлено, что использование оптимальных расходов компонентов комплексной добавки позволяет увеличить прочностные показатели на 25-30%, по сравнению с контрольным составом.
Ключевые слова: мелкозернистый бетон, тонкий песок, лежалый цемент, комплексная добавка, дробный факторный эксперимент, прочность
Исследовано влияние состава гипсоцементно-пуццоланового вяжущего на его основные прочностные показатели. Целью проведенных исследований являлось определение такого расхода компонентов гипсоцементно-пуццоланового вяжущего, который позволял бы получать максимальный предел прочности при сжатии, при условии минимального расхода портландцемента. В качестве компонентов гипсоцементно-пуццоланового вяжущего использовались строительный гипс, портландцемент и пуццолановая добавка наиболее распространенная в регионе. Для выполнения работы был разработан план эксперимента. Исследования были проведены в соответствии с разработанным планом, а полученные результаты позволили рассчитать и проанализировать описательные статистики, выявить влияние компонентов на прочностные показатели гипсоцементно-пуццоланового вяжущего. В ходе анализа установлено, что положительное влияние на прочность гипсоцементно-пуццоланового вяжущего оказывает фактор расхода пуццолановой добавки и взаимодействие расходов строительного гипса и портландцемента. Получены математические модели влияния расходов компонентов гипсоцементно-пуццоланового вяжущего на предел прочности при сжатии и изгибе гипсоцементно-пуццоланового вяжущего. Данная модель позволяет прогнозировать состав гипсоцементно-пуццоланового вяжущего для получения требуемого предела прочности при сжатии. Проведена оптимизация и получен состав гипсоцементно-пуццоланового вяжущего с максимальным пределом прочности при сжатии, при условии минимального расхода портландцемента.
Ключевые слова: гипсоцементно-пуццолановое вяжущее, оптимизация состава, предел прочности, план эксперимента, описательные статистики, совмещенные диаграммы, коррелограмма, тренарная диаграмма
Цифровые двойники железнодорожных станций необходимы для планирования работы и принятия наиболее эффективных управленческих воздействий. Важным фактором является соответствие планируемых временных затрат фактическим. Одной из трудноформализуемых задач на железнодорожных станциях является процесс закрепления подвижного состава. Это связано с тем, что время закрепления зависит от человеческого фактора и закрепляемого подвижного состава. Для создания автоматизированной сортировочной станции, управляемой с помощью цифрового двойника, необходима разработка автоматизированной системы закрепления. Одной из задач по разработке такой системы является задача расположения устройств. Данную задачу можно сформулировать следующим образом: необходимо расположить минимально допустимое количество устройств закрепления на контролируемом участке таким образом, чтобы при любой конфигурации подвижного состава обеспечивалось надежное закрепление. В качестве инструмента для решения этой задачи наиболее эффективным будет использование методов генетических алгоритмов. В данной статье авторы рассматривают актуальность данного исследования и актуальность автоматизации закрепления подвижного состава.
Ключевые слова: цифровая железнодорожная станция, методы эволюционного исследования, автоматизация, тормозные башмака, УТС-380, ДУЗС, безопасность движения
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.9.3 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация
Исследовано водопоглощение фиброгипса модифицированного комплексной добавкой. Целью исследования являлось определение влияния и дозировок, составляющих комплексной добавки на водопоглощение фиброгипса. Для выполнения работы использовался строительный гипс и комплексная модифицирующая добавка, состоящая из следующих компонентов: полипропиленовая фибра, тонкодисперсный инертный наполнитель, суперпластификатор и редеспергируемый полимерный порошок. Для проведения исследований было проведено планирование эксперимента и применен центральный композиционный план. Полученные результаты исследований позволили рассчитать и проанализировать описательные статистики. Выявлено положительное влияние исследованных факторов на снижение водопоглощения. Установлено, что расход тонкодисперсного инертного наполнителя и суперпластификатора способствуют уменьшению водопоглощения фиброгипса. Анализ и обработка данных проведенных исследований позволили получить математическую модель влияния расходов компонентов комплексной добавки на водопоглощение фиброгипса и выявить состав фиброгипса имеющий наименьшее водопоглощение. Полученная модель позволила спрогнозировать состав с наименьшим водопоглощением.
Ключевые слова: фиброгипс, водопоглощение, комплексная добавка, модифицированный, центральный композиционный план, модель, эффективность добавки
Дается порядок проведения комплекса работ по сохранению объекта культурного наследия регионального значения «Братская могила советских воинов, умерших от ран». Рассматриваются все этапы проведения подобных видов работ, даются рекомендации к решению возникающих, в процессе проведения работ, вопросов.
Ключевые слова: ремонт, объект культурного значения, технология проведения работ, обследование, строительные конструкции, братская могила
Рассматривается компьютерный тренажер для подготовки операторов технологического процесса гранулирования аммофоса в барабанном грануляторе-сушилке. Кратко описан технологический объект и требования к управлению процессом гранулирования. Приведены функции тренажера, структура его математического и алгоритмического обеспечения. Программная реализация тренажера выполнена в среде Visual Basic.
Ключевые слова: компьютерный тренажер, математическая модель, алгоритмическое обеспечение, подготовка операторов технологического процесса, гранулирование, барабанный гранулятор-сушилка, диаметр гранул, аммофосная пульпа
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье представлен подход к разработке системы поддержки принятия решений, основанной на рассуждении по прецедентам, для оценки безопасности участка транспортной системы города. Для хранения базы прецедентов предлагается использование OWL онтологии. Использование онтологического подхода позволяет более точно интерпретировать предметную область, а также со временем позволит расширить и дополнить информацию о прецеденте. Определена структура прецедента. Приводится архитектура онтологии: классы, свойства и экземпляры. Приведен пример заполнения онтологии прецедентами, на примере города Волгограда. Предложена мера близости для сравнения прецедентов. Рассмотрена процедура добавления новых прецедентов в базу знаний. С помощью разработанной системы поддержки принятия решений можно проводить оценку безопасности, как отдельных участков дорог, так и всей транспортной инфраструктуры города.
Ключевые слова: онтология, рассуждение по прецедентам, транспорт, безопасность на транспорте
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Рассмотрены современные направления исследований мелкозернистых бетонов. Приведены характеристики используемых материалов и добавок. Проведено планирование эксперимента по использованию комплексной модифицирующей добавки для мелкозернистого дисперсно-армированного бетона на тонком песке. Результаты проведенных исследований проанализированы на статистическую значимость. На основании результатов исследований получены уравнения регрессии для откликов целевых функций – предел прочности на сжатие и изгиб, а также средней плотности мелкозернистого дисперсно-армированного бетона. На примере предела прочности при сжатии исследуемого дисперсно-армированного бетона решена задача оптимизации целевой функции. Установлен состав комплексной добавки обеспечивающий мелкозернистому дисперсно-армированному бетону на мелком песке максимальные прочностные характеристики.
Ключевые слова: мелкозернистый бетон, комплексная добавка, планирование эксперимента, прочность, уравнение регрессии, оптимизация целевой функции
Рассматривается математическое моделирование и оптимизация процесса управления сульфатным режимом при изменении нагрузки по апатиту на экстрактор фосфорной кислоты. Показано, что сохранение соотношения «серная кислота/апатит» при резком изменении расхода апатита приводит к нарушению технологического регламента по SO3. Разработан алгоритм коррекции этого соотношения в переходном режиме, сводящий к минимуму вероятность нарушения регламентных показателей. Предложен вариант реализации процедуры оптимальной коррекции нагрузки по апатиту с помощью автономных сценариев. Результаты подтверждены в ходе имитационного моделирования.
Ключевые слова: алгоритм, математическая модель, стабилизация сульфатного режима, экстракционная фосфорная кислота, изменение нагрузки на экстрактор, коэффициент выхода фосфора из апатита, оптимизация, автономные сценарии
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассмотрены перспективы развития комбинированной технологии вспученного фиброгипсового материала. Представлены результаты проведения полного двухфакторного эксперимента с изменением обоих факторов на трех уровнях. Приведены результаты исследований составов и прочностных характеристик вспученных фиброгипсовых образцов. Установлен оптимальный состав гипсового композита.
Ключевые слова: вспученный гипс, фиброгипс, фиброволокно, прочность, плотность
Рассмотрен процесс гранулирования аммофоса в барабанном грануляторе-сушилке (БГС). Разработана динамическая математическая модель формирования эквивалентного диаметра гранул аммофоса в зависимости от расхода и гранулометрического состава внешнего ретура. Проведено сравнение результатов моделирования с фактическими данными нормальной эксплуатации. Модель предназначена для построения системы стабилизации режима гранулирования.
Ключевые слова: аммофос, ретур, грануляция, гранулометрический состав, барабанный гранулятор-сушилка, моделирование, математическая модель
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Продемонстрировано применение строгих решений уравнений Максвелла в сферической системе координат, полученных на основе представления группы вращений, для решения задачи дифракции плоской электромагнитной волны на сфере из метаматериала. Полученные результаты моделирования свидетельствуют о возможности синтеза метаматериала, обеспечивающего минимум поля рассеяния в заданном направлении
Ключевые слова: метаматериалы, СВЧ, антенны, дифракция, уравнения Максвелла, электромагнитные волны, диэлектрическая проводимость
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ