The concept of e-Mind Machine, a system that monitors the status of multioperational machines, is considered. The existing international and domestic monitoring systems, as well as the essential aspects of monitoring specifying e-Mind Machine features are analyzed. The structure of the e-Mind Machine module organization is presented. The need for converting test data into a knowledge system when the perspective monitoring systems operate at the multioperational machines is justified. Benefits of the forecasting methods application are determined. New concepts such as fuzzy boundary of operability/reliability and fuzzy boundary of parametric uptime are introduced. It is shown that the use of the intelligent control opens up fresh opportunities for the monitoring automation. The application of the e-Mind Machine module as an onboard intelligent system maximizes the part-processing efficiency and reliability in combination with the machine self-service.
automated monitoring system, diagnostics, maintenance, e-Mind Machine, fuzzy boundary of operability/reliability, fuzzy boundary of parametric uptime, width of boundary strip.
Повышенные требования к качеству металлорежущих станков в современных условиях компьютеризированного производства обусловлены рядом объективных причин. К ним относятся большая стоимость станков, соответствующих повышенным требованиям к точности и сложности обработки деталей, высокая производительность с возможностью использования прогрессивных инструментов и высокоскоростных режимов резания, высокая надежность. Внимание мировой научной общественности к проблемам повышения надежности станков, их безотказной работы связано с объективно уменьшающейся долей трудоспособного населения, занятого в машиностроении, повышением уровня автоматизации и нехваткой квалифицированных операторов. Любая потеря работоспособности таких станков приводит к большим экономическим потерям и сбоям во всей технологической цепочке. Так, по данным [1] для поддержания текущей работоспособности, поднастройки технологической системы и устранения причин возможных отказов приходится вмешиваться в работу станка по управляющей программе в период от 7 до 22 минут с момента начала операции обработки.
Существенный вклад в решение проблем повышения качества станков с ЧПУ внесен в ходе выполнения ряда мировых проектов [2]. С конца 90-х годов прошлого века экономически развитые государства, такие как США, Япония, Канада, Германия, Швейцария принимают участие в реализации проекта SIMON (Sensor Fused IntelligentMonitoringSystemforMachining), который является одной из составных частей программы создания технологий XXI века. Широкий спектр важных решаемых задач нацелен на создание универсальных интерфейсов, систем и алгоритмов обслуживания и управления процессами, станками и системами ЧПУ. Создание целостных систем «станок + поддерживающие его сервисы» соответствует современным требованиям и возможностям. Предполагается, что использование знаний пользователей-производственников и интеллектуальные алгоритмы будут играть ключевую роль в совершенствовании станочных систем и в итоге позволят прийти к обработке с высокой точностью, высокой производительностью и минимальными потерями от неисправностей.
1. Grigoryev, S.N., Gurin, V.D., Cherkasova, N.Y. Povyshenie proizvoditel´nosti frezerovaniya s pomoshch´yu diag-nostirovaniya sostoyaniya instrumenta s uchetom dostovernosti otobrazheniya sostoyaniya ob´´ekta po kriteriyu ego otkaza. [Milling performance increase by instrument status diagnosis taking into account the validity of the object state display through its failure criterion.] Vestnik “MSTU “STANKIN”, 2011, no. 3(15), pp. 44-48 (in Russian).
2. Sensor Fused Intelligent Monitoring System for Machining (SIMON) project from Intelligent Manufacturing Sys-tems (IMS). 2.4.32.2-Final-Report-SIMON. http://www.ims.org/2012/11/simon-sensor-fused-intelligent- monitoring-system-for-machining/ (accessed: 03.12.2014).
3. . Takata, S., Kimura, F., van Houten, F.J.A.M., Westkamper, E., Shpitalni, M., Ceglarek, D., Lee, J. Maintenance: Changing Role in Life Cycle Management. CIRP Annals - Manufacturing Technology, 2004, vol. 53, no. 2, pp. 643-655].
4. Sokolov, B.V., Okhtilev, M.Y., Ptushkin, A.I. Analiz vozmozhnykh putey vnedreniya kontseptsii CL2M pri raz-rabotke programmnykh system. [Analysis of possible ways to introduce CL2M concept under the development of software systems.] Sistemy proektirovaniya, tekhnologicheskoy podgotovki proizvodstva i upravleniya etapami zhiznennogo tsikla promyshlennogo produkta (CAD/CAM/PDM-2010): sb. trudov 10-y mezhdunar. konf..[Systems of design, production engi-neering, and industrial product (CAD/CAM/PDM-2010) life cycle management: Proc. X Int. Conf.] Moscow, 2010, pp. 314-317 (in Russian).
5. Center for Intelligent Maintenance Systems. www.imscenter.net/ (accessed: 24.09.2015).
6. Djurdjanovic, D., Lee, J., Ni, J. Watchdog Agent-an infotronics-based prognostics approach for product perfor-mance degradation assessment and prediction. Advanced Engineering Informatics, vol. 17, iss. 3-4, pp. 109-125.
7. Ni, J., Lee, J., Djurdjanovic, D. Watchdog-information technology for proactive product maintenance and its im-plications to ecological product re-use. Proceedings of Colloquium on E-Ecological Manufacturing. Technical University of Berlin, Germany, 2003, рp. 101-110.
8. Enterprise Asset Management. Sistemy upravleniya osnovnymi fondami predpriyatiya. Available at: www.tadviser.ru/index.php/Продукт:TRIM-PMS_%28 Planned_Maintenance_System%29. [Asset management systems of the enterprise.] (accessed: 24.09.2015) (in Russian).
9. Samodurov, G.V., Tugengold, A.K., Yudenkov, N/P/. Lukyanov, E.A. Printsipy postroeniya intellektual´noy el-ektronnoy dokumentatsii stanka. [Principles of intelligent electronic machine documentation.] STIN, 2012, no. 7, pp. 15 (in Russian).
10. Tugengold, A.K., Tishin, A.S., Lysenko, A.F. K voprosu formirovaniya sistemy znaniy pri intellektual´nom el-ektronnom dokumentirovanii mekhatronnykh ob´´ektov. [On knowledge system formation in intelligent electronic documentation of mechatronic objects.] Vestnik of DSTU, 2012, no. 3, pp. 30-36 (in Russian).
11. Tugengold, A.K. Smart-Passport otkrytoy mekhatronnoy tekhnologicheskoy sistemy. [Smart-Passport of an open mechatronic process system.] Intellektual´naya elektronnaya dokumentatsiya. 2013, p. 83 (in Russian).
12. Tugengold, A.K. Otsenka situatsii i prinyatie resheniy intellektual´noy sistemoy upravleniya tekhnologicheskim ob´´ektom. [Intellectual control system of the technological object: situation assessment and decision-making] Vestnik of DSTU, 2010, vol. 10, no. 6, pp. 860-867 (in Russian).
13. Pospelov, D.A. Situatsionnoe upravlenie: teoriya i praktika. [Situational management: theory and practice.] Mos-cow: Nauka, 1986, 228 p. (in Russian).
14. Tugengold, A.K., Izyumov, A.I. Printsipy kontseptual´nogo podkhoda k sozdaniyu podsistemy "INSTRUMENT" v smart-pasporte mnogooperatsionnogo stanka. [The principles of the conceptual approach to create a «tool» subsystem for multioperational machine smart-passport.] Vestnik of DSTU, 2014, vol. 14, no. 2, pp. 74-83 (in Russian).
15. Tugengold, A.K, Shuchev, K.G., Izyumov, A.I., Terekhov, D.Y. Otsenka nechetkoy granitsy stoykosti instrumenta mnogooperatsionnogo stanka. [The estimation of fuzzy boundary of multioperational machine tool life.] Vestnik of DSTU, 2015, no. 2(81), pp. 33-41 (in Russian).
16. Tugengold, A.K., Lukyanov, E.A. Intellektual´nye funktsii i upravlenie avtonomnymi tekhnologicheskimi mek-hatronnymi ob´´ektami. [Intelligent functions and management of autonomous process mechatronic facilities.] Rostov-on-Don: DSTU Publ. Centre, 2013 203 p. (in Russian).
17. Kravchenko, V.М., Sidorov, V.A., Sedush, V.Y. Intellektual´nye funktsii i upravlenie avtonomnymi tekhnolog-icheskimi mekhatronnymi ob´´ektami. [Technical diagnosis of mechanical equipment.] Donetsk: Yugo-Vostok Ltd, 2009, 459 p. (in Russian).
18. Dimitrov, V.P., Borisova, L.V., Nurutdinova, I.N. Metodika otsenki soglasovannosti modeley nechetkikh ek-spertnykh znaniy. [Methods for estimating coordination of fuzzy expert knowledge models.] Vestnik of DSTU, 2010, no. 2 (45), pp. 205-216 (in Russian).
