Приводятся основные результаты исследований анодного поведения и химического состава поверхностного слоя пленки алюминия до и после имплантации ионов кремния (20 кэВ), проведенных с использованием метода измерений потенциостатических поляризационных кривых. Показано уменьшение токов анодной поляризации и расширение области пассивации в зависимости от дозы внедряемых ионов, обусловленное формированием окисных соединений с участием имплантированной примеси кремния.

Ключевые слова: имплантация ионов, пленки, алюминий, поляризационные кривые, потенциостат, анодное поведение, электронные спектры Оже, электролит, ионы кремния

01.04.10 - Физика полупроводников , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В данной работе предлагаются моделирование и визуализация траекторий движения трубы в трубогибочном станке. Представлены математические уравнения для преобразования данных кватерниона в угловые данные Эйлера. В работе используется метод двойного интегрирования на данных ускорения от МЭМС-датчика IMU-9250 для получения реалистичных скорости и местоположения. Реализована программа в среде MATLAB для визуализации траекторий движения трубы в 3Д представлении.

Ключевые слова: траектория движения объекта, устройства инерциального измерения, МЭМС

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В статье рассматриваются вопросы, связанные с проектированием устройств управления технологическим оборудованием на основе искусственных нейронных сетей. Разработан алгоритм процесса обучения нейронных сетей, основанный на методе Уидроу-Хоффа, предназначенный для автоматизированного проектирования искусственных нейронных сетей, функционирующих в среде микропроцессорной системы или персонального компьютера. Выполнена программная реализация алгоритма обучения трехслойной нейронной сети с использованием языка программирования С# на платформе Microsoft.NET. В программе используется алгоритм обучения нейронной сети с «учителем». В статье показан интерфейс взаимодействия разработанной программы с «учителем» (проектировщиком нейронных сетей). Приведен пример разработки искусственной нейронной сети, выполняющей функцию сумматора двоичных чисел. Полученные в статье результаты могут быть в дальнейшем использованы при разработке компьютерной системы автоматизированного проектирования искусственных нейронных сетей, а также могут найти применение при разработке программного обеспечения для микропроцессорных систем управления технологическим оборудованием.

Ключевые слова: искусственная нейронная сеть, обучение, алгоритм, язык программирования, смещение нейрона, сумматор, входные сигналы, выходные сигналы, синаптические связи, нейрон

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Целью данной работы является разработка алгоритма для распознавания усадочных дефектов на металлических сплавах. Описываются шаги по обработке изображения. При разборе алгоритма, для каждого шага представлено описание с последующей программной реализацией. Заключительным этапом, после использования методов алгоритма, является подсчет контуров дефектов. Для демонстрации работоспособности программного обеспечения были взяты случайные фотографии металлического тела в разрезе, где можно непосредственно наблюдать дефекты в виде газовых пор. Программное обеспечение при правильном подборе входных данных обрабатывает изображение с высокой точностью, минимизируя погрешности вычисления дефектов. Использование предложенных алгоритмов сокращает время диагностики. В статье была приведена сравнительная характеристика ручного и автоматизированного методов, показывающая эффективность второго метода по сравнению с первым. Для написания программного обеспечения был использован язык программирования Python 3.7, а также библиотека алгоритмов компьютерного зрения OpenCV.

Ключевые слова: обнаружение дефектов, алгоритмы компьютерного зрения, OpenCV, металлические дефекты, усадочные дефекты

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Выбор места установки компенсирующих устройств определяется различными факторами, которые необходимо учитывать при выполнении расчетов. Расположение устройств компенсации реактивной мощности определяется по результатам математического моделирования и оптимального режима работы отдельных участков электрических сетей. В работе представлены результаты моделирования, рассмотрены неопределенности, встречающиеся при решении задачи размещения компенсирующих устройств.

Ключевые слова: компенсирующие устройства, электроэнергетика, потери активной мощности, минимум приведенных затрат, неопределенность, прирост мощности, критерии оптимизации, электрический узел, вектор-ущерб, оптимизация

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Методы интерпретации или прототипирования исторического текстильного образца освещены недостаточно широко, однако играют значимую роль при реконструкции определенных видов объектов в сфере театра и кино, имеют значимую позицию в современной моде. В данной статье мы обозначим основные цифровые инструменты и порядок их применяя, отвечающие современным требованиям возрастающего интереса к этническим техникам и мотивам, национальным особенностям декорирования текстильных изделий.

Ключевые слова: русский национальный узор, этнический орнамент, компьютерное проектирование рисунка, цифровое проектирование вышивки, вышивальный модуль, авторизированная вышивка

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Существующая архитектура Единой автоматизированной информационной системы таможенных органов (ЕАИС ТО) не в полной мере соответствует современным требованиям и стоящим перед ФТС России целям и задачам. Данные в информационных, информационно-справочных системах и базах данных многочисленных автоматизированных рабочих мест должностных лиц таможенных органов зачастую не синхронизированы, могут дублироваться и даже противоречить друг другу. Это закономерно приводит к нештатным ситуациям, сбоям при обмене данными, увеличению времени на совершение таможенных операций и проблемам при функционировании иных регламентированных процедур. Представлены предложения по совершенствованию ЕАИС ТО в части технической архитектуры, в части информационно-программной инфраструктуры и в части функциональной архитектуры.

Ключевые слова: автоматизированная информационная система, архитектура информационной системы, таможенное дело, автоматизация

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В статье рассмотрен вопрос повышения качества измельчителя пищевых продуктов. Рассматриваются измельчители как бытовые, так и промышленные. Предлагаются инженерные решения, которые позволят уменьшить эксплуатационные затраты потребителя и повысить энергоэффетивность процесса измельчения. Приведенные рекомендации были апробированы на производстве и носят достоверный характер.

Ключевые слова: качество, измельчитель, энергоэффективность, лопасть, зазор, угол, нож, решетка, эксплуатация, производство

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Многочисленные исследования работы тракторного двигателя в условиях выполнения трактором технологических операция показали, что в результате колебаний момента сопротивления на входе в двигатель его показатели ухудшаются. Появление имитационных методов моделирование позволяет провести всесторонне исследования динамических процессов тракторных двигателей. Построение моделей в среде Simulink остается пока в области узких специалистов, однако имеет большой потенциал для исследования средств механизации сельского хозяйства. В статье приводится методика и результаты моделирования динамических процессов на примере двигателя трактора класса 1,4 в среде Simulink. Тракторный двигатель представлен в виде много уровненной блок-схемы, в которой каждая подсистема имеет свои подсистемы или функциональные зависимости. С использованием среды Simulink получены графики изменения момента сопротивления на входе в двигатель, угловой скорости коленчатого вала и хода рейки топливного насоса. Моделирование работы двигателя проводилось на трех режимах: номинальном, регуляторном и корректорном участках при синусоидальном моменте сопротивления на входе в двигатель. Применение программной среды Simulink позволяет получить визуализацию результатов моделирования.

Ключевые слова: имитационное моделирование, тракторный двигатель, момент сопротивления, ход рейки, угловая скорость

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Статья посвящена возможности применения методов последовательных приближений при анализе мгновенной схемы тяговой сети. Описываемый подход позволяет улучшить точность моделирования динамическим режимов работы участков тягового электроснабжения, а также позволяет существенно улучшить процесс моделирования систем диагностики и управления электроподвижным составом на стадии проектирования опираясь на более точную модель динамически изменяющихся входных параметров тяговой сети в зависимости от их необходимого уровня.

Ключевые слова: тяговая сеть, мгновенная схема, диагностика, моделирование, рекруентная модель

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Рассматривается подход для анализа речи, позволяющий использовать инструменты платформы Google Cloud Speech для редактирования исходного кода программ для ЭВМ, комбинирующий обработку звука, редакционные расстояния и таблицы замены. Данный подход может быть использован для редактирования исходного кода программ для ЭВМ с использованием мобильных устройств. Рассмотрен прототип приложения для редактирования исходного кода программ для ЭВМ, использующий данный подход и и поддерживающий интеграцию с платформой хранения исходного кода GitHub и популярным средством обмена мгновенными сообщениями Telegram.

Ключевые слова: распознавание речи, мобильные устройства, анализ исходного кода, формальные языки, редакционные расстояния

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Рассматриваются преимущества использования BIM-программ для составления сметной документации на примере Avtodesk Revit и 5D смета, указаны основные принципы работы в этих программах. Уменьшение времени на составление сметы и сокращение ошибок являются ключевыми факторами для внедрения данных технологий в ценообразование строительства.

Ключевые слова: BIM, смета, 5D смета, строительство, проектирование, ценообразование

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Переход отрасли промышленного и гражданского строительства на более высокий уровень конкурентоспособности во многих странах мира связывают с внедрением и применением BIM-технологий [1]. В статье рассматривается процесс перехода работы проектной организации от традиционного способа проектирования на BIM-моделирование. Целью данной статьи является определение положительных и отрицательных сторон внедрения данной технологии в деятельность проектной организации строительной отрасли. Авторами предложены сценарии внедрения BIM-технологий в деятельность компании и сделаны выводы о применении информационных технологий в строительных организациях разного масштаба. Рассматриваются особенности внедрения данной технологии в процесс проектирования. Анализируются этапы внедрения технологий в деятельность проектной организации. Результатом данного исследования являются выводы по исследуемой тематике.

Ключевые слова: BIM-технологии, информационное моделирование, внедрение, конкурентоспособность, 3D-модель, строительная отрасль, BIM-стандарт, программные комплексы, эффективность, управление, BIM-модель

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

При проектировании цифровых систем важным и трудоемким является этам отладки проекта. Отладка проводится на изготовленном протипе цифровой системы. Для отладки кроме отлаживаемого объекта требуется набор отладочных тестов и возможность организации отладочных режимов на прототипе системы, которые позволяют путем анализа промежуточных переменных локализовать ошибку в проекте при обнаружении неправилной реакции прототипа системы на отладочный тест. Рассматриваются преимущества и недостатки отладки проектов на прототипе аппаратных средств всей цифровой системы, а также метод выделения типового стандартного ядра. В последнем случае изготавливаются только прототипы нетиповых схем сопряжения и блоков, которые подключаются к изготовленному ранее и отлаженномму типовому ядру. Анализируются особенности обоих подходов. Формулируются классы наиболее частых применений рассмотренных способов.

Ключевые слова: цифровые системы, отладка проектов, совместная отладка аппаратных и программных средств, прототипирование проекта, компоненты процесса отладки

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В работе рассмотрена система контроля управления доступом на основе анализа теплового излучения ладоней пользователя использующая распространенные компоненты, показано что использование многофакторной биометрической аутентификации по тепловому изображению ладоней и инфракрасному изображению вен пользователя позволяет обеспечить снижение ошибок первого и второго рода при проведении биометрической аутентификации.

Ключевые слова: биометрическая аутентификация, тепловой рисунок ладоней, система контроля управления доступом, инфракрасное изображение вен

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В статье рассматриваются вопросы использования в нефтедобывающей отрасли автономных источников электрической энергии для питания удаленных потребителей с эпизодической нагрузкой, главным образом, узлов задвижек на трубопроводах. Показано, что решение о надежности электроснабжения, должно приниматься на основе дополнительных исследований статической и динамической устойчивости электротехнического комплекса генерации электрической энергии.

Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, узел задвижек на трубопроводах, экология, статическая устойчивость, динамическая устойчивость

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Предложена комплексная автоматизированная система по контролю за образованием, транспортировкой, обработкой и обезвреживанием жидких отходов производства и потребления в регионе. Разработанная авторами система позволяет на единой информационной основе объединить перевозчиков жидких отходов, места их образования, приема и обезвреживания. В статье подробно рассмотрено программное обеспечение для автоматизированной станции приема и обезвреживания жидких отходов, а также web-оболочка, позволяющая цифровизировать объекты коммунальной инфраструктуры, на территории которых осуществляется деятельность по обработке, обезвреживанию, утилизации жидких отходов. Указываются инструменты и технологии, использованные при разработке автоматизированной системы. В заключительной части работы представлено программное обеспечение по маршрутизации транспортирования жидких отходов и охарактеризованы мобильные приложения перевозчиков и отходообразователей для взаимодействия между системой̆ и её клиентскими приложениями.

Ключевые слова: автоматизированной система управления жидкими отходами производства и потребления, обезвреживание жидких отходов

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Рассматривается модель, реализующая способ оценки защищенности автоматизированной информационной системы специального назначения, учитывающая в качестве эмпирической составляющей не только интенсивность нагрузки на систему, но и количество каналов как средство защиты информации от DDoS-атак на основе объединения двух подходов к оценке защищенности. Для построения модели применяется переход от теоретической модели с использованием эмпирических состояний и непрерывным временем к модели с дискретным временем. Использование предложенной модели оценки защищенности автоматизированной информационной системы специального назначения позволяет применять как эмпирические значения, полученные в результате измерений или моделирования, так и теоретическую базу для моделирования средств защиты информации в условиях воздействия DDoS-атак с учетом их характеристик, которые будут отражаться функцией дохода и выбором оптимального режима функционирования автоматизированной информационной системы специального назначения в дискретные моменты времени. При синтезе двух моделей был устранен недостаток статичности характера оценки защищенности автоматизированной информационной системы специального назначения, учтена интенсивность компьютерных атак типа DDoS, которая динамично меняет как параметры, оценивающие средства защиты, так и вероятности пребывания системы в критических состояниях.

Ключевые слова: автоматизированная система, моделирование, оценка защищенности, система массового обслуживания, вероятностная оценка, DDoS-атака

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассмотрен виртуальный тренажер осмотрщика вагонов. Отличительная черта данного проекта – специально для этого тренажера был разработан редактор визуального программирования с набором необходимого функционала для разработки других виртуальных тренажеров. Редактор разработан для движка Unity3D . Проведено масштабирование и расширен функционал редактора, добавлены новые вершины в разработанную систему. Использован алгоритм обработки анимации и созданы новые классы. Получившиеся вершины объединены в цепь и проверена их работоспособность.

Ключевые слова: виртуальный тренажер, редактор визуального программирования, осмотрщик вагонов, движок Unity3D, коллайдер

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В статье проведен анализ процесса проектирования и расчетов в 3d системе NX Siemens нефтегазовых сооружений. Методология исследования – анализ научной литературы по заданной проблеме, а также практического отечественного опыта. Создание 3D модели нефтегазового сооружения, с возможностью изменения параметров построения на этапе проектирования. Развернутый анализ модели, позволяющий детально описать этапы строительства сооружения и подбора под каждый этап строительства конкретного оборудования и материалов. В программное решение встроены модули инженерного анализа, встроенные решатели предназначены для просчета разных сценариев работы разрабатываемых конструкций, позволяющие приблизиться к реальным условиям эксплатации проетируемого сооружения. Актуальность применения системы NX Siemens обусловлена сложностью проектирования нефтегазовых сооружений и влиянием всех параметров используемых материалов и технологий на показатели функциональности при эксплуатации нефтегазового сооружения. Это же программное решение позволяет подготовить полный пакет конструкторско-технологической документации, подготовить задания на обработку деталей и материалов, обеспечить контроль качества при их изготовлении.

Ключевые слова: проектирование, расчеты, нефтегазовые сооружения, компании, объекты, NX Siemens, модель, анализ, программа, компания

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В статье рассмотрена задача моделирования автоматизированной системы управления процессом гальванизации металлических деталей. Проведен анализ литературных источников, посвященных гальванотехнике. Рассмотрена задача и процесс нанесения гальванического покрытия на металлические детали с применением реверса. Приведены расчётные соотношения позволяющие, определить необходимый ток (прямой, обратный, повышенный, реверсированный), время процесса и прочие внутренние параметры для процесса гальванизации. Рассмотрена возможность осуществления переключений по току, выставление его величины и определения времени процесса, а также реверсирования с помощь средств автоматики на примере модели. Рассмотренная в статье модель позволяет по заданным геометрическим параметрам гальванизируемой детали и по заданной толщине гальванического покрытия вычислить основные управляющие параметры процесса гальванизации: ток гальванизации и длительность процесса гальванизации. Модель процесса гальванизации чувствительна к форме гальванизируемых деталей и составу электролита, поэтому автоматизированная система управления должна осуществлять модельные вычисления для каждого вида деталей и электролита. Приведены графики результатов моделирования в программной среде SimInTech, полученные путём составления блок-схемы для модели автоматизированной системы управления процессом гальванизации деталей.

Ключевые слова: модель, автоматизированная система, гальваническое покрытие, геометрический параметр, реверс

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В статье представлены основные современные способы мониторинга объектов строительства с применением электронных тахеометров, систем лазерного сканирования, глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), которые позволяет решать задачи мониторинга в процессе строительства и эксплуатации инженерных сооружений.

Ключевые слова: мониторинг, здания, сооружения, инженерно-геодезические изыскания, лазерное сканирование, ГНСС приемники, проектирование, строительство, наблюдения, геодезические измерения

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Для повышения эффективности использования информационных технологий в цифровой индустрии была разработана методология построения оптимальной архитектуры предприятия, направленная на обеспечение информационной поддержки производственных систем с использованием современных интегрированных информационных технологий. Архитектура декомпозируется на ряд представлений, в качестве которых выбраны инвариантные аспекты, определенные в результате анализа различных моделей архитектуры предприятия. В качестве практических инструментов предлагается проектирование подсистемы информационной поддержки перспективной архитектуры предприятия цифровой индустрии. В результате формируются ее элементы в области информационных технологий, рассчитывается комплексный показатель эффективности заданной архитектуры предприятия. Применение подсистемы позволит предприятию сформировать условия для эффективного создания и освоения новых видов научно-технической продукции, своевременного вывода на рынок данной продукции, а также приведут к сокращению длительности производственного цикла, повышению эффективности применения находящегося в эксплуатации технологического оборудования.

Ключевые слова: архитектура предприятия, цифровая индустрия, оптимальная архитектура предприятия, подсистема информационной поддержки

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Предложена модель перемещения пассажиропотока, пригодная для выявления скрытых закономерностей в процессах формирования пассажиропотока. Выполнено разделение пассажиропотока на четыре составляющие, для которых разработаны отдельные подмодели пассажиропотока: квазидетерминированный пассажиропоток от остановок отправления до точек массового притяжения пассажиров; стохастический почасовой пассажиропоток от каждой остановки прибытия до различных районов города; стохастический поток, моделирующий распределение пассажиров между конечными остановками в соответствии со степенью популярности остановок; хаотичное распределение пассажиропотока между остановками с малым числом ежедневных посещений. Приведена оценка результатов вычислений подмодели квазидетерминированного пассажиропотока от остановок отправления до точек массового привлечения пассажиров.

Ключевые слова: пассажирский транспорт, модели пассажиропотока, паттерны поведения пассажиров, моделирование

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Одной из актуальных задач эксплуатации линейной части магистральных трубопроводов является адекватная оценка степени опасности дефектов труб. Существуют несколько подходов к ее решению и комплекс расчетных методик, учитывающих специфику эксплуатации магистральных нефтегазопроводов. Одним из основных критериев работоспособности трубопроводов является их долговечность. В статье дано описание разработанного программного продукта, который позволяет автоматизировать расчет предельного срока службы трубопровода с дефектом по выбранной методике.

Ключевые слова: магистральные трубопроводы, надежность, дефектность, прочность, долговечность, программа, методика расчета, срок службы

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.23.08 - Технология и организация строительства