Математическая модель распределенного проектирования прототипов в машиностроении

Полнофункциональные модели устройства, изготовленные в натуральную величину и максимально приближенные по характеристикам к массовому изделию, широко применяют в машиностроении для подтверждения возможности реализации новой идеи в реальном устройстве. Разработка и изготовление действующих прототипов — дорогостоящий процесс с существенно ограниченными временными и финансовыми ресурсами. Поэтому актуальным является создание эффективных инструментов автоматизации планирования процессов прототипирования на основе полных математических моделей, позволяющих учитывать влияние малых изменений технологических параметров на время и стоимость проектирования. Предложена математическая модель, разработанная на основе методов математического программирования и теории однородных дифференциальных уравнений с разрывными правыми частями, учитывающая фактор ограниченности ресурсов и распределенный характер процесса прототипирования. В дальнейшем она также позволит применить теорию автоматов для моделирования и анализа влияния колебаний инновационного рынка на технологический процесс проектирования инноваций. Эти возможности реализуются в комплексе программ IDC Requirements Engineering, в архитектуру которого заложены стандарты открытой платформы PLM и идеи цифровых фабрик.

Литература

[1] Программа «Цифровая экономика Российской Федерации». Распоряжение Правительства Российской Федерации от 28 июля 2017 г. № 1632-р. 87 с.

[2] Боровков А.И., Клявин О.И., Марусева В.М., Рябов Ю.А., Щербина Л.А. Цифровая фабрика (Digital Factory) Института передовых производственных технологий СПбПУ. Трамплин к успеху, 2016, № 7, с. 11–13.

[3] Белов В.Ф., Занкин А.И. Анализ технологий построения систем распределенного проектирования. Огаревские чтения. Матер. XLVII науч. конф., Саранск, 6–13 декабря 2018, Саранск, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, 2018, с. 82–86.

[4] Рябов Ю.А., Гамзикова А.А. Новые производственные технологии в России. Цифровая индустрия промышленной России. Матер. конф., Иннополис, 22–24 мая 2019, Иннополис, ЦИПР, 2019, с. 99–103.

[5] Бабенчук С.П. Анализ программного обеспечения управления проектами. Программные продукты и системы, 2011, № 2, с. 45–49.

[6] Либерзон В. Управление проектами с помощью Spider Project. Открытые системы. СУБД, 2002, № 9. URL: https://www.osp.ru/os/2002/09/181925/ (дата обращения 15 марта 2019).

[7] Обзор системы Teamcenter. URL: https://docplayer.ru/36464681-Obzor-sistemy-teamcenter.html (дата обращения 15 июня 2019).

[8] Боровков А.И., Рябов Ю.А. О дорожной карте «Технет» (передовые производственные технологии) Национальной технологической инициативы. Трамплин к успеху, 2017, № 10, с. 8–11.

[9] Романов А.А. Смена парадигмы разработки инновационной продукции: от разрозненных НИОКР к цифровым проектам полного жизненного цикла. Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы, 2017, т. 4, вып. 2, с. 68–84, doi: 10.17238/issn2409-0239.2017.2.68

[10] Анисимов В.И., Гридин В.Н., Башкатов А.С. Технология построения системы информационной поддержки распределенных процессов проектирования. Автоматизация в промышленности, 2010, № 2, с.41–43.

[11] Смирнов Д.П. Способ моделирования распределенных автоматизированных процессов и производств. Фундаментальные исследования, 2016, № 2, с. 94–98.

[12] Coppinger R. Design through the looking glass. Engineering & Technology, 2016, vol. 11, iss. 11, pp. 58–59, doi: 10.1049/et.2016.1106

[13] Боровков А.И., Рябов Ю.А. Цифровые двойники: определение, подходы и методы разработки. Цифровая трансформация экономики и промышленности. Сб. тр. X науч.-прак. конф. с зарубежным участием, Санкт-Петербург, 20–22 июня 2019, Санкт-Петербург, ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2019, c. 234–245.

[14] Кордюков Р.Ю., Допира Р.В., Иванова А.В., Абу-Абед Ф.Н., Мартынов Д.В. Модель и алгоритмизация оптимизационной задачи о назначениях в условиях дополнительных ограничений. Программные продукты и системы, 2016, № 2(114), с. 16–22, doi: 10.15827/0236-235X.114.016-022

[15] Черняев А.П. Дифференциальные уравнения динамического баланса и их приложения. Соросовский образовательный журнал, Математика, 2000, т. 6, № 11, с. 117–122.

[16] Филиппов А.Ф. Дифференциальные уравнения с разрывной правой частью. Математический сборник, 1960, т. 51(93), № 1, с. 99–128.