18 Февраля 2020 г. Нечетная неделя

Тема проекта: "Технологии и инструментарий для надежного управления производственными участками Интернета Вещей" (проект № 14.584.21.0022)

Тема: Технологии и инструментарий для надежного управления производственными участками Интернета Вещей.

Приоритетное направление: Информационно-телекоммуникационные системы.

Критическая технология: Технологии и программное обеспечение распределенных и высокопроизводительных вычислительных систем.

Соглашение № 14.584.21.0022 от 17.07.2017, уникальный идентификатор проекта RFMEFI58417X0022.

Срок выполнения работ по проекту: 17.07.2017 – 31.12.2019.

Научный руководитель: Н.В. Воинов

Иностранный партнер: Индийский Институт Технологий Бомбей (IIT Bombay).

Цель проекта:

Целью настоящей научно-исследовательской работы является создание теории описания надежных и безопасных поведенческих моделей управления производственными участками Интернета Вещей и прототипа технологии автоматизированного проектирования и разработки надежного и эффективного сетецентрического управления производственными процессами Интернета Вещей.

Цель 3-го этапа:

Целью третьего этапа НИР является завершение разработки технологии автоматизированного проектирования моделей ИВ, разработка прототипа программного комплекса, обеспечивающего проектирование конкретной модели ИВ для производственного участка, и его экспериментальные исследования на конкретном производственном участке на территории Российской Федерации.

В результате выполнения работ за счет средств субсидии в соответствии с план-графиком проекта на третьем этапе достигнуты следующие результаты:

- завершена разработка технологии автоматизированного проектирования моделей ИВ в части разработки процедур, обеспечивающих генерацию надежного кода модели конкретной системы ИВ; автоматизацию тестирования и отладки сгенерированного кода и создание платформы для быстрой реализации моделей приложений ИВ;

- завершена разработка прототипа программного комплекса, обеспечивающего проектирование конкретной модели ИВ для производственного участка, в части разработки мо дуле й генерации корректного кода конкретной модели ИВ и модуля автоматизации тестирования и отладки сгенерированного кода модели ИВ;

- разработана программа экспериментальных исследований использования прототипа программного комплекса, обеспечивающего проектирование модели ИВ для конкретного производственного участка, размещенного на территории Российской Федерации;

- проведены экспериментальные исследования использования прототипа программного комплекса, обеспечивающего проектирование модели ИВ для конкретного производственного участка, размещенного на территории Российской Федерации;

- разработано техническое задание на ОКР «Программный продукт, обеспечивающий проектирование и реализацию надежных приложений ИВ для производственного участка».

Перечисленные результаты и их описания включены в отчет об исследованиях третьего этапа.

Получен патент на изобретение №2702387 от 08.10.2019 «Способ автоматизированной технологической подготовки операционных карт мелкосерийного машиностроительного производства».

Поданы заявки на регистрацию свидетельств для двух программ для ЭВМ: заявка №2019667144 от 23.12.2019 «Автоматизированное рабочее место технолога мелкосерийного машиностроительного производства» и заявка от №2019667134 23.12.2019 «Программа расчета оптимальной стратегии производства для одного или нескольких производственных параметров».

Организованы и проведены рабочие встречи с Иностранным партнером для обсуждения с ним достигнутых результатов и корректировки задач третьего этапа проекта.

Результаты были представлены на конференциях CPSC-2019, Syrcose-2019, IPDME-2019, APSSE-2019, а также демонстрировались в рамках мероприятий WC2-2019, IWAMA-2019, Вузпромэкспо-2019. По результатам работ опубликованы 8 статей, в том числе 4 статьи, индексируемые в базе Scopus.

В результате выполнения работ за счет средств иностранного партнера в соответствии с план-графиком проекта на третьем этапе достигнуты следующие результаты:

- разработка кода по спецификациям надежной модели приложения Интернета Вещей для производственных участков;

- разработка метода автоматизации методов контроля обеспечения надежности поведенческой модели системы Интернета Вещей в условиях реального времени;

- проведены рабочие встречи с получателем субсидии для обсуждения с ним достигнутых результатов и корректировки текущих задач проекта.

Новизна полученных результатов заключается в обеспечении:
- создания поведенческих моделей технологических процессов на производственном участке машиностроительного производства;
- контроля надежности поведенческих сценариев выполнения технологических процессов методами символьной верификации;
- эффективного многокритериального планирования и сетецентрического управления технологическими процессами производственного участка ИВ.

Областью применения результатов проекта являются современные производственные участки с многофункциональными ЧПУ станками и роботами, интегрированными в сеть для создания условий для эффективного планирования и оптимального выполнения параллельных технологических процессов, адаптированных к мелкосерийному производству.

Эффективность внедрения полученных результатов работы подтверждается проведенными экспериментальными исследованиями разработанного прототипа программного комплекса в цехе механической обработки на этапе технологической подготовки производства.

Результаты экспериментальных исследований прототипа продемонстрировали:
- повышение эффективности производственного процесса за счет анализа текущей загрузки технологического оборудования, контроля и своевременной коррекции производственного графика и устранения «узких мест» на основе анализа различных технологических маршрутов обработки;
- cокращение сроков проектирования технологических процессов и оформления комплектов технологической документации;
- cокращение производственных затрат за счет выбора рациональных технологических маршрутов обработки и применяемых средств технологического оснащения на основе моделирования различных производственных сценариев.

Возможной формой коммерциализации результатов является разработка программного обеспечения сетецентрического производственного участка ИВ по специальным заказам.