SCI Библиотека

Цель исследования - повышение надежности работы автоматизированной системы управления складским помещением за счет увеличения среднего времени наработки на отказ и оптимизация ее эффективности путем сокращения времени выполнения цикла обработки изделий и равномерного распределения степени заполнения складских секций с помощью технологий имитационного моделирования. Предложен общий вид имитационной модели складского комплекса, включающий конвейер подачи, модуль динамической сортировки, роботизированные станции обработки, сборки и упаковки, трёхсекционный склад ёмкостью 162 места. Управление реализовано на программируемом логическом контроллере семейства Siemens S7-1500 в среде TIA Portal. Предложенная автоматизированная система управления складским помещением позволяет проанализировать влияние случайного распределения изделий по цветовым потокам на время выполнения цикла программы, а также степень заполнения каждой складской секции, фиксируя моменты возникновения производственных заторов и вынужденных остановок. Такой подход предоставляет инженерам инструмент предварительной оптимизации алгоритмов управления до внедрения в реальные технологические процессы. Также представлены результаты проведенных испытаний пяти различных по количеству партий изделий, продемонстрировавшие рост задержек и вынужденных остановок по мере приближения к лимиту хранения и неравномерного заполнения секций. Проведенный анализ показал накопление статистической ошибки во временя выполнения цикла программы, вызванной взаимодействием конвейеров и роботов. Полученные результаты подтверждают эффективность использования имитационного моделирования для предварительной оптимизации складских операций, демонстрируя снижение времени обработки, уменьшение простоев оборудования и повышение общей надежности системы по сравнению с традиционным процессом разработки систем автоматизации технологических процессов. Применение имитационного моделирования позволяет не только минимизировать риски при запуске реального производства, но и разработать индивидуальные рекомендации по модернизации складской инфраструктуры с учетом выявленных узких мест.

Статья посвящена изучению влияния электромагнитного поля индуктора на образцы металла, расплавляемые в нем во взвешенном состоянии. В работе описан метод определения численных значений коэффициента неоднородности электромагнитного поля в зависимости от положения расплава в индукторе при плавании во взвешенном состоянии. Приведено описание параметров численной модели напряженности электромагнитного поля конического индуктора. В работе представлены полученные результаты численных экспериментов и установленные по ним зависимости коэффициента неоднородности электромагнитного поля. Анализ показал, что распределение электромагнитного поля в индукторе в существенной мере зависит от геометрических параметров образца и его положения. В ходе экспериментов с численной моделью было установлено, что при увеличении радиуса образца область устойчивой левитации расплава смещается вниз к основанию индуктора, что связано с перераспределением напряженности магнитного поля. Полученные зависимости позволяют более точно прогнозировать условия устойчивой левитации металла. Разработанная численная модель, основанная на методе конечных элементов, может быть использована для проектирования систем контроля и управления процессом плавки во взвешенном состоянии. Результаты исследования могут найти применение в технологиях получения высокочистых металлов.

В статье рассматривается применение дискретно-событийного имитационного моделирования для оценки эффективности мер по оптимизации транспортно-логистической инфраструктуры предприятия. Разработана дискретно-событийная имитационная модель в среде AnyLogic, которая позволяет моделировать различные сценарии работы складского комплекса. С моделью проведены оптимизационные эксперименты, результаты которых подтвердили целесообразность предлагаемых мер по усовершенствованию логистической деятельности предприятия.

В статье сформулированы основные положения методологии управления цифровой трансформацией коммерческих предприятий в условиях перманентно изменяющейся бизнес-среды. Сложность процессов проектирования, реализации и оценки эффективности цифровой трансформации, ориентация на неоднородного массового потребителя, гибкость реакции на изменения бизнес-среды предполагают использование новых методов управления и автоматизации процессов управления на основе применения механизмов продуктового подхода и организации непрерывного автоматизированного цикла управления и мониторинга цифровой трансформации. Положения предложенной методологии и концепции ее цифровизации могут применяться также для предприятий некоммерческого сектора экономики.

Приводятся данные, характеризующие объемы рынка цифровых двойников. На материалах Gartner иллюстрируется высокая значимость и перспективность развития технологий цифровых двойников. Пролеживается динамика публикационной активности российских и зарубежных авторов по вопросам разработки и внедрения цифровых двойников, а также показывается тематическое распределение публикаций, представленных в базе данных РИНЦ и ScienceDirect. Приводятся показатели публикационной активности университетов и организаций РАН. Утверждается, что многообразие задач, решаемых в сфере городского управления, создает предпосылки для использования цифровых двойников в различных прикладных областях, что способствует позитивным сдвигам в развитии территорий. Научный потенциал для развития городского управления как интегральной области использования цифровых двойников иллюстрируется на представительном множестве примеров отечественных и зарубежных публикаций.

Современная цифровая трансформация является инструментарием стратегического управления и призвана перестроить предприятие, начиная с его продуктовой линейки и до соответствующей модернизации всей производственно-сбытовой цепочки с целью сохранения и повышения его конкурентоспособности в условиях перманентно изменяющейся бизнес-среды. В то же время, несмотря на отдельные попытки выстроить целостный контур управления цифровой трансформацией, не реализована сквозная автоматизация производственных процессов ее планирования и реализации с учетом влияния изменчивости бизнес-среды, мониторинга и реакции на такие изменения. В настоящем исследовании предложены основные принципы автоматизации производственных процессов планирования и реализации цифровой трансформации, управляемой с учетом методологии управления цифровой трансформацией коммерческих предприятий в условиях перманентно изменяющейся бизнес-среды, а также определены основные задачи, решаемые такой автоматизацией для ее пользователей. Научная новизна исследования состоит в определении принципов автоматизации управления и реализации цифровой трансформации. Практическая ценность состоит в возможности оперативно фиксировать и оценивать изменения внешней бизнес-среды, прогнозировать последствия таких изменений, производить сравнение различных траекторий реализации цифровой трансформации (с учетом прогностики), выбирать оптимальный вариант с целью повышения ее эффективности.

Роль внешнеэкономических связей для экономики России в досанкционный период имела очевидную тенденцию к усилению - при увеличении ВВП страны к 2013 г. по сравнению с 2000 г. в 1,75 раза рост импорта за этот же период составил в сопоставимых ценах 5,7 раза. При всех фактических и потенциальных эффектах использования сравнительных преимуществ усиление зависимости от внешних рынков имело и негативные последствия. Целью выполненного исследования была оценка зависимости спроса на импортные товары с учетом сложившейся структуры межотраслевых связей в российской экономике. В работе изложены результаты первого этапа сравнения прямых и полных затрат в целом для российской экономики, дано описание математического инструментария, использовавшегося для расчета показателей импортозависимости российской экономики. В перспективе этот подход будет распространен на пространственную экономику в разрезе двух макрозон - европейской и азиатской частей страны. Статистические данные показывают, что прямая импортоемкость российской экономики примерно равна 6 %, что меньше, чем в среднем для мировой. Значение индекса вертикальной специализации составляет около 11 %, что отражает относительно невысокую зависимость экспорта отечественных товаров от импорта. За период 2014-2020 гг. наибольшие снижения полных затрат импорта характерны для продукции целлюлозно-бумажной промышленности (-5 %) и производства транспортных средств (-3 %), обеспеченных в основном снижением прямой импортоемкости этих отраслей. В целом влияние вынужденного импортозамещения после 2013 г. оказалось негативным для большинства регионов. Используемый инструментарий может применяться в прогнозировании торгового баланса и последствий реализации различных сценариев политики импортозамещения. Ввиду учета в косвенных и полных затратах потоков продукции, относящихся только к промежуточному потреблению, представляется целесообразным в перспективе развить используемую методику в направлении учета и инвестиционных товаров

Статья публикуется по материалам доклада, представленного на Форуме по цифровизации ИТОПК-2024 в г. Архангельске. Работа посвящена вопросам информационной поддержки разработки, модернизации, сопровождения производств ракетно-космических предприятий на основе комплекса технологий цифровых двойников производства. В статье представлены результаты разработки программных систем имитационного моделирования и комплекса по разработке цифровых двойников производства машиностроительных предприятий. Приведены результаты выполнения проектов с использованием разработанных систем. Показаны проблемные вопросы поддержки и развития, а также организация современных производств ракетно-космических предприятий. Обозначены дальнейшие работы по развитию разработанных программных комплексов и их внедрению в промышленность.

В условиях демографических вызовов (депопуляции, старения населения, снижения рождаемости, сокращения вклада миграции в компенсацию естественной убыли населения) и необходимости достижения стратегических национальных приоритетов в демографической сфере особую актуальность приобретают исследования, направленные на создание реалистичных моделей общества для прогнозирования сценариев демографического развития и апробации различных вариантов управляющих воздействий на него. Такую возможность предоставляют цифровые демографические двойники - агент-ориентированные модели, в основу которых заложена имитация индивидуального поведения отдельных агентов - членов общества. Такие модели выступают платформой для проведения экспериментов в сфере управления демографическими процессами, а следовательно, служат инструментом поддержки принятия управленческих решений. Цель работы заключалась в обосновании концепции и программной реализации агент-ориентированной модели, имитирующей демографическое развитие региона (Вологодской области), предназначенной для апробации управленческого воздействия на него. Рассмотрены примеры зарубежных и отечественных агент-ориентированных моделей. Несмотря на имеющиеся разработки не теряет актуальности построение цифровых демографических двойников для отдельных субъектов РФ, особенно для регионов демографического неблагополучия. Представлена концепция агент-ориентированной модели «Цифровой демографический двойник Вологодской области»: рассмотрены ее структурные блоки (имитация воспроизводства населения и миграционного поведения, имитация внешних воздействий -иммиграции), типы агентов (агенты-люди и агенты-территории) и их свойства, характеристики внешней среды, перечислены основные допущения и ограничения модели, методы имитации демографических процессов, отдельное внимание уделено схеме поведения агента-человека. Описана конструкция модели, раскрыты основные параметры ее программной реализации. Преимущества модели заключаются в учете при имитации поведения агентов-людей их демографических состояний и переходов между ними; использовании данных социологических мониторинговых опросов; применении для моделирования новой программной среды GamaPlatform; учете территориального фактора при моделировании и возможности детализации модели на разных уровнях.

Целью исследования является разработка способа взаимодействия судна с подводным грузом для его приема и транспортировки. В статье представлены результаты создания комплекса подъема подводного груза на судно-носитель. Облик комплекса формировался на основе оценки возможных технических решений, проведения теоретических расчетов и моделирования. Выполнен анализ предыдущего опыта создания аналогов. Для стыковки с подводным грузом с судна-носителя опускается на четырех точках подвеса специальный приемный модуль, причем выбор сделан в пользу схемы тросового подвеса. Разработаны четыре механизма, составляющие основу комплекса - механизм подъема, механизм компенсации, механизм демпфирования и механизм фиксации. Основу механизма подъема составляют лебедки с электроприводом, использующие электрические асинхронные двигатели с векторным управлением. Канат механизма подъема заведен через полиспаст к грузу. Для компенсации возмущений, вызванных качкой судна-носителя, в разрыв канатной линии включена гидропневматическая система, которая парирует возникающие динамические нагрузки путем перемещения штоков гидроцилиндров. Механизм демпфирования поглощает энергию соударения платформы спускаемого модуля с корпусом судна-носителя в режиме причаливания. Механизм фиксации обеспечивает надежное крепление спускаемого модуля с подводным грузом или без него в походном положении с корпусом судна носителя. Модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором получена из обобщённой схемы, путем замыкания обмоток ротора накоротко. Предусмотрен частотный способ управления, за базовый вектор принят вектор потокосцепления ротора. В модели тросового подвеса учтена его деформация при движении в процессе эксплуатации. Модель механизма компенсации создана на основании адиабатического процесса в макроскопической системе, при котором система не обменивается теплотой с окружающим пространством. В ходе расчетов и моделирования параметры узлов и механизмов подобраны таким образом, что обеспечиваются технически реализуемые условия функционирования комплекса. При этом ограничены нагрузки на тросовую систему и исключены ее провисания, ход каретки компенсатора минимизирован. В результате был получен квазиравномерный подъем подводного груза с незначительными колебаниями скорости при качке судна-носителя.