ЦИФРОВОЙ ДВОЙНИК МОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТНОГО РОБОТА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность и цели. Современное производство развивается в соответствии с шестью направлениями Индустрии 4.0. Рассмотрены два из них – PLM (Product Lifecycle Management) и Smart Factory как концепции, которые неразрывно связаны с понятием «цифровой двойник». Актуальность данной технологии, как показано в работе, обусловлена важностью цифровой трансформации в отрасли логистики и ее влиянием на конкурентные преимущества перед другими предприятиями. Целью работы является прогнозирование параметров состояния мобильного робота на основе формирования информационных связей между цифровым двойником и физическим объектом. Материалы и методы. Исследования основываются на взаимодействии MES/APS систем (Manufacturing Execution System/Advanced Planning and Scheduling) в сочетании с IIoT (Industrial Internet of Things), мобильными роботами, а также методами динамического моделирования. Результаты. Разработаны имитационные модели приводов мобильного промышленного робота, предложены алгоритмы взаимодействия между цифровым двойником и физическим объектом. Выводы. Предложенный способ интеллектуального управления и мониторинга позволяет повысить надежность работы MES-системы на основе прогнозирования параметрических отказов мобильного робота.

Об авторах

Максим Александрович Щербаков

Научно-производственное предприятие «Исток» имени А. И. Шокина

Автор, ответственный за переписку.
Email: mashcherbakov@istokmw.ru

заместитель директора по цифровой трансформации

(Россия, Московская обл., г. Фрязино, ул. Вокзальная, 2а)

Никита Владимирович Азарнов

Научно-производственное предприятие «Исток» имени А. И. Шокина

Email: nvazarnov@istokmw.ru

инженер

(Россия, Московская обл., г. Фрязино, ул. Вокзальная, 2а)

Сергей Дмитриевич Кашицын

Научно-производственное предприятие «Исток» имени А. И. Шокина; МИРЭА – Российский технологический университет (филиал в г. Фрязино)

Email: sedkashitsyn@istokmw.ru

администратор проектов; преподаватель

(Россия, Московская обл., г. Фрязино, ул. Вокзальная, 2а)

Александр Петрович Кушнир

МИРЭА – Российский технологический университет

Email: 89169521579@ya.ru

кандидат технических наук, доцент кафедры промышленной информатики

(Россия, г. Москва, пр-т Вернадского, 78)

Анна Михайловна Володина

МИРЭА – Российский технологический университет

Email: akholopova@mail.ru

старший преподаватель кафедры промышленной информатики

(Россия, г. Москва, пр-т Вернадского, 78)

Список литературы

  1. Кушнир А. П. Система мониторинга динамических параметров станков с ЧПУ // Машины, технологии и материалы для современного машиностроения : сб. тез. Междунар. науч. конф., посвящ. 85-летию Института машиноведения им. А. А. Благонравова РАН / под ред. акад. Р. Ф. Ганиева. М. : ИМАШ РАН, 2023. 262 с.
  2. Калинина Е. Цифровая трансформация в логистике: технология цифрового двойника // Technoeconomics. 2024. Vol. 3, № 3. P. 48–56. doi: https://doi.org/10.57809/2024.3.3.10.5
  3. Паршина И. С., Фролов Е. Б. Разработка цифрового двойника производственной системы на базе современных цифровых технологий // Russian Journal of Industrial Economics. 2020. Vol. 13, № 1. doi: 10.17073/2072-1633-2020-1-29-34
  4. Пат. РФ RU 2 680 755 C2. МПК G06F 15/16 (2006.01). Диспетчерская информационно-аналитическая система / Кушнир А. П., Холопов В. А., Каширская Е. Н. № 2017128646 ; заявл. 25.10.2018 ; опубл. 26.02.2019, Бюл. № 6.
  5. Пат. RU 2 685 484 C1 МПК G05B 13/02 (2006.01). Киберфизическая система мониторинга высоко- технологичного оборудования / Кушнир А. П. № 2018137868 ; заявл. 26.10.2018 ; опубл. 18.04.2019, Бюл. № 11.
  6. Классификация приводов роботов. URL: https://helpiks.org/4-72330.html?ysclid=m6m3jsauk961621196
  7. Кушнир А. П. Пневматические производственные системы : учеб. пособие. М. : РТУ МИРЭА, 2019. 78 с.
  8. Филатов А. М., Точилкин В. В. Пневмопривод и пневмоавтоматика подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин : учеб. пособие для вузов. Магнитогорск : МГТУ, 2006. 187 с.
  9. Автоматизация технологических процессов. Приводы промышленных роботов : справочник. URL: https://spravochnick.ru/avtomatizaciya_tehnologicheskih_processov/privody_promyshlennyh_robotov/ ?ysclid=m6lyb8ynis540685849
  10. Кушнир А. П. Цифровой двойник героторного мотора // Фундаментальные исследования и инновационные технологии в машиностроении : сб. ст. VIII Междунар. науч. конф. (г. Москва, 19–21 ноября 2024 г.). М. : ИМАШ РАН, 2024.
  11. Москвин В. К., Кузнецов П. М., Феофанов А. Н. Повышение точности позиционирования гидропривода промышленного робота // Технология машиностроения. 2020. № 8. С. 46–49.
  12. Баранов А. В. Гидро- и пневмопривод в автоматизированном производстве : учеб. пособие для вузов. Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. 172 с.
  13. Слепцов В. В., Мостовской М. В., Малышев И. Ю. [и др.]. Информационно-измерительная и управляющая система электропривода промышленных роботов-манипуляторов // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2023. № 4. С. 5–15. doi: 10.21685/2307-5538-2023-4-1
  14. Махмуд Бассам Юнес. Совершенствование электроприводов роботов на основе фаззи – регуляторов и нейронных сетей : автореф. дис. … канд. техн. наук. М. : Московский энергетический институт, 2008.
  15. Юревич Е. И. Основы робототехники. СПб. : БХВ-Петербург, 2018. 284 с.
  16. Бугров Ю. Н., Кушнир А. П., Киселев Д. С., Ву Хоанг Занг. Схемотехнический анализ широтно- импульсных и фазовых преобразователей в цифровых устройствах // Инновационные технологии в электронике и приборостроении : сб. докл. росс. науч.-техн. конф. с междунар. участием. М. : РТУ МИРЭА, 2021. Т. 2. С. 178–183.
  17. Кушнир А. П., Ву Хоанг Занг. Автоматизация системы частотного управления на базе PLC и SCADA // Промышленные АСУ и контроллеры. 2021. № 7. С. 11–17.
  18. Автоматизированный электропривод, робототехника и электроэнергетика : сб. материалов Между- нар. науч.-практ. конф., посвящ. 50-летнему юбилею кафедры электропривода ЛГТУ. Липецк : ЛГТУ, 2024. 352 с.
  19. Полтавский А. В., Григорьев А. В., Мельничук А. И., Избасов А. Г., Рыбаков И. М. Оптимизация моделей объектов информационно-измерительных и управляющих систем мобильных роботов // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2023. № 2. С. 28–38. doi: 10.21685/2307-5538-2023-2-4
  20. CNC-технологии. URL: https://cnc-tehnologi.ru/odnokanalnye-drajvery-shd/2dm556
  21. Шаговый привод. URL: https://stepmotor.ru/catalog/shagovyi-privod
  22. Гибридные двигатели. URL: https://electroprivod.ru/hybrid.htm
  23. Щуров Н. И., Дедов С. И., Штанг А. А. [и др.]. Моделирование процессов деградации литиевого аккумулятора самосвала с электрическим приводом // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023. № 10-1. С. 76–90.
  24. Мостовской М. В., Слепцов В. В., Орлов В. П., Артемова С. В. Теоретическая оценка метрологических характеристик информационно-измерительных и управляющих систем электропривода // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2023. № 1. С. 5–16. doi: 10.21685/2307-5538-2023-1-1
  25. Михайлов Е. А., Мищенко В. И., Пермяков А. П. Анализ существующих подходов к обоснованию срока службы метрологических комплексов // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2024. № 4. С. 40–45. doi: 10.21685/2307-5538-2024-4-5
  26. Урваев И. Н., Базыкин С. Н. Имитационное моделирование гидродинамических параметров подводного безэкипажного аппарата // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2024. № 4. С. 58–67. doi: 10.21685/2307-5538-2024-4-7
  27. Кушнир А. П. Киберфизические системы. М. : РТУ МИРЭА, 2023. 64 с.
  28. Пат. RU 2 605 945 C1, МПК H02K 23/66. Устройство двигателя постоянного тока повышенной мощности с возбуждением от постоянных магнитов и электронной коммутацией коллекторных пластин / Дегтярев В. Б., Широбоков И. Н. № 2015135718 ; заявл. 24.08.2015 ; опубл. 10.01.2017.
  29. Основы робототехники. Приводы промышленных роботов. URL: https://de.donstu.ru/CDOCourses/ AII/rabot_i_mehatr/206/lection4.html
  30. А.с. Модуль сбора технологических данных на основе технологии ОРС UA / Володина А. М., Че- решнев Н. С. № 2024619795 ; опубл. 26.04.2024, Бюл. № 5.
  31. А.с. Модуль управления и анализа технологической информации промышленных автоматизированных систем / Володина А. М., Левковец А. В. № 2024618580 ; опубл. 15.04.2024, Бюл. № 4.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».