CC BY
21
Вестник аграрной науки Дона. 2022. Т. 15. № 2 (58). С. 39-53. Don agrarian science bulletin. 2022; 15-2(58): 39-53.
Научная статья
УДК 631.3:50.01.85:658.512
doi: 10.55618/20756704_2022_15_2_39-53
EDN: AMBFJO
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАРШРУТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ
Сергей Леонидович Никитченко1, Игорь Эдуардович Липкович2, Артем Михайлович Мирошников1, Валерий Викторович Должиков2
Ростовский государственный университет путей сообщения, г. Ростов-на-Дону, Россия, up_del@rgups.ru
2Азово-Черноморский инженерный институт - филиал Донского государственного аграрного университета в г. Зернограде, Ростовская область, г. Зерноград, Россия, achgaa@achgaa.ru
Аннотация. В отечественном сельхозмашиностроении наблюдается низкий уровень применения программных продуктов для управления жизненным циклом изделий - PLM (Product lifecycle management). Это замечание справедливо к этапу эксплуатации сельскохозяйственной техники и особенно к её техническому обслуживанию (ТО). Эксплуатационная документация отечественных тракторов, комбайнов и сельскохозяйственных машин поставляется потребителям в твёрдой копии вместе с машиной. Технические регламенты на проведение ТО размещаются также на сайтах фирм-производителей, при этом в них доминирует текстовое представление информации, сопровождаемое графическими изображениями, отсутствует 3D-визуализация операций, а весь информационный контент технологии ТО не имеет общей ссылочной целостности. Это не позволяет планировать ресурсы сервисных баз эксплуатирующих предприятий и приводит к потерям времени исполнителей работ на поиск информации относительно содержания ТО, очерёдности операций, необходимого оборудования и инструментов, а также сведений по охране труда и экологии. В данной статье рассмотрены применяемые технологические документы, исследования по информационной поддержке сервисных работ. Установлена необходимость создания программного обеспечения (ПО) для автоматизированной разработки технологической документации по ТО машин. Авторы предлагают методический подход к созданию автоматизированного рабочего места (АРМ) инженера, занимающегося разработкой технологических документов для процессов ТО сельскохозяйственной техники. В качестве основных документов рассматриваются маршрутно-технологический график вида ТО и операционная карта отдельной операции ТО. Кроме технологической информации в эти документы предлагается включать информацию по охране труда и экологии. Разработана концептуальная модель данных информационной системы АРМ инженера-технолога, предлагаются решения автоматизации поиска и визуализации справочно-технологической информации. Целевыми пользователями автоматизированной системы могут являться ИТР фирменных сервисных центров изготовителей машин и дилерских предприятий, а также ИТР ремонтно-технических предприятий и эксплуатирующих технику организаций - сельскохозяйственных предприятий и машинно-технологических станций.
Ключевые слова: автоматизированное рабочее место, техническое обслуживание, сельскохозяйственная техника, база данных, маршрутно-технологический график
Для цитирования: Никитченко С.Л., Липкович И.Э., Мирошников А.М., Должиков В.В. Автоматизация проектирования маршрутных технологий технического обслуживания сельскохозяйственной техники // Вестник аграрной науки Дона. 2022. Т. 15. № 2 (58). С. 39-53.
© Никитченко С.Л., Липкович И.Э., Мирошников А.М., Должиков В.В., 2022
Original article
AUTOMATION OF THE DESIGN OF ROUTE TECHNOLOGIES FOR THE MAINTENANCE
OF AGRICULTURAL MACHINERY
Sergey Leonidovich Nikitchenko1, Igor Eduardovich Lipkovich2, Artem Mikhailovich Miroshnikov1, Valery Viktorovich Dolzhikov2
1Rostov State Transport University, Rostov-on-Don, Russia, up_del@rgups.ru
2 Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of Don State Agrarian University in Zernograd, Rostov region, Zernograd, Russia, achgaa@achgaa.ru
Abstract. In domestic agricultural engineering, there is a low level of application of software products for product lifecycle management - PLM (Product lifecycle management). This remark is true for the stage of operation of agricultural machinery and especially for its maintenance (MT). Operational documentation of domestic tractors, combines and agricultural machines is supplied to consumers in a hard copy along with the machine. Technical regulations for maintenance are also posted on the websites of manufacturers, while they are dominated by textual representation of information accompanied by graphic images, there is no 3D visualization of operations, and all maintenance technology information content does not have a common referential integrity. This does not allow planning the resources of the service bases of operating enterprises and leads to the loss of time for the performers of work to search for information on the content of maintenance, the sequence of operations, the necessary equipment and tools, as well as information on labor protection and the environment. In the article it is discussed the applied technological documents, research on information support for service work. The necessity of creating software for the automated development of technological documentation for the maintenance of machines has been established. The authors propose a methodical approach to the creation of an automated workstation for an engineer involved in the development of technological documents for the processes of maintenance of agricultural machinery. As the main documents, the route-technological schedule of the type of MT and the operational map of a separate MT operation are considered. In addition to technological information, it is proposed to include information on labor protection and ecology in these documents. A conceptual data model of the information system of the automated workplace of a process engineer has been developed, solutions for automating the search and visualization of reference and technological information are proposed. The target users of the automated system can be engineers of branded service centers of machine manufacturers and dealerships, as well as engineers of repair and technical enterprises and organizations operating equipment - agricultural enterprises and machine-technological stations.
Keywords: automated working station, maintenance, agricultural machinery, database, route-technological schedule
Forcitation: Nikitchenko S.L., Lipkovich I.E., Miroshnikov A.M., Dolzhikov V.V. Automation of the design of route technologies for the maintenance of agricultural machinery. Vestnik agrarnoy nauki Dona = Don agrarian science bulletin. 2022; 15-2(58): 39-53. (In Russ.)
Введение. В современном сельскохозяйственном производстве используются сложные машины, в процессе эксплуатации которых необходимо проводить периодическое техническое обслуживание (ТО). Регламент ТО машин содержится в эксплуатационной документации, которую формирует завод-изготовитель. Для отечественных тракторов, комбайнов и сельскохозяйственных машин технические регламенты ТО, как правило, поставляются потребителям в твёрдой копии вместе с машиной. Элек-
тронные варианты таких документов часто также размещаются на сайтах фирм-производителей. В мировой практике для поддержки этапов жизненного цикла изделий фирменные PLM-системы предусматривают наличие программных продуктов для управления мероприятиями технической эксплуатации машин [1, 2]. За рубежом для этого широко используют CSDB, CRM, EAM, MRO, CMMS и другие типы информационных систем [3, 4]. Также активно развивается применение цифровых двойников для
информационной поддержки этапов эксплуатации машин [5].
В отечественном сельхозмашиностроении наблюдается низкий уровень применения программных продуктов для управления жизненным циклом изделий - pLm (Product lifecycle management), которые объединяют методики и средства информационной поддержки изделий на протяжении всех этапов их жизненного цикла. Характерная особенность PLM - обеспечение взаимодействия как средств автоматизации разных производителей, так и различных автоматизированных систем многих предприятий.
В данный момент остро стоит проблема информационной поддержки технологий периодических ТО тракторов и уборочных машин, как наиболее сложных технических объектов [6, 7]. Возникает вопрос - каким должен быть современный документ, регламентирующий порядок выполнения ТО машин? Возможности современных информационных технологий позволяют кардинально изменить структурное представление таких документов, их содержательную часть и методы её визуализации. Необходим принципиально новый подход к формированию технологической документации на ТО сельскохозяйственной техники и к методам автоматизированной разработки документов. Актуальными являются автоматизация процесса разработки технологических документов по ТО машин и наличие соответствующего программного обеспечения для этой деятельности.
Существующая справочно-технологи-ческая документация по ТО в твёрдых или электронных вариантах характеризуется общим существенным недостатком - весь информационный контент конкретной технологии ТО не имеет целостной системы ссылок в одном окне, переход по которым обеспечил бы пользователя полной информацией о содержании и порядке выполнения операций ТО, технических условиях на выполнение работ, необходимом оборудовании, потребных эксплуатационных материалах и их количестве. Такое информационное обеспечение сервисных работ харак-
теризуется большим объёмом трудно воспринимаемой текстовой информации, размещённой на различных страницах источника или в разных источниках, что приводит к большим затратам времени со стороны исполнителей работ на поиск информации. При этом в инструкции по эксплуатации машины не всегда прописаны технические условия на выполнение сервисной операции - давление воздуха при продувке, количество подаваемого смазочного материала в узел трения и т.д. Все это является причиной пропусков отдельных регламентных операций ТО или их некачественного выполнения, а в результате увеличивается поток отказов машин и снижается их межремонтная наработка.
Также следует отметить, что сегодня уже недостаточно простого текстового и графического представления содержания технологии конкретного ТО. Для точного понимания порядка выполнения сервисных работ необходимы более современные методы визуализации, например, виртуальная симуляция с 3й-моделями, а также голосовые пояснения, доступные через систему ссылок. Традиционные варианты визуализации ТД в виде твёрдых копий - это марш-рутно-технологический график и операционные карты на выполнение всего перечня работ или отдельных операций ТО [8, 9, 10].
Неотъемлемой частью информационного поля технологии ТО по нашему мнению являются сведения об охране труда исполнителей при выполнении конкретных операций ТО и соответствующие требования по защите окружающей среды (ОС). Авторы [11] указывают, что каждую секунду на производстве получают травму четверо рабочих, при этом до 20% травмирующих факторов относятся к технологии выполнения работ и применяемому инструменту (рисунок 1). Частые случаи травматизма исполнителей сервисных работ требуют позиционирования информации об охране труда в контенте технологического документа. Наличие экологических требований в данном документе вызвано тем, что операции ТО сельскохозяйственной техники часто вы-
полняются в полевых условиях и это вызы- ние отходов сервисном деятельности в при-вает необходимость предотвратить попада- легающие экосистемы [12, 13, 14].
Падение, обрушение предметов, материалов Falling of objects or materials
i
Воздействия механизмов, разлетающихся на детали предметов Effects of mechanisms flying objects on parts
9,2%
.4-
27,9%
Транспортные происшествия Transportaccidents
13,9%
Другие причины несчастных случаев на производстве Other causes of accidents at work
Рисунок 1 - Распределение причин производственного травматизма по видам работ и травмирующим факторам
Figure 1 - Distribution of the causes of industrial injuries by type of work and traumatic factors
С другой стороны, сами машины и стационарные сервисные объекты также экологически небезопасны и могут являться источниками загрязнений почв, атмосферы и близлежащих поверхностных водоёмов [15]. На схеме рисунка 2 показаны варианты взаимодействия машин с окружающей средой в периоды эксплуатации и утилизации и факторы загрязнения ОС.
Представленный анализ состояния вопроса показывает, что низкий уровень информационного обеспечения технологий ТО машин приводит к снижению надёжности эксплуатируемой техники, а также создает условия для повышения травматизма персонала и загрязнения окружающей среды. Необходимость совершенствования структуры технологических документов и методов их визуализации требует применения авто-
матизированных методов разработки документов и наличия специализированного программного обеспечения. В статье предлагается методический подход к созданию автоматизированного рабочего места (АРМ) инженера, занимающегося разработкой технологических документов для процессов ТО сельскохозяйственной техники. В качестве основных документов рассматриваются модернизированный маршрутно-технологичес-кий график вида ТО и операционная карта отдельной операции технического обслуживания. Разработана модель данных информационной системы АРМ инженера-технолога, предлагаются оригинальные решения автоматизации поиска и визуализации спра-вочно-технологической информации по ТО машин.
Рисунок 2 - Схема взаимодействия машин с окружающей средой в течение жизненного цикла
Figure 2 - Diagram of the interaction of machines with the environment during the life cycle
Методика исследований. Отечественные стандарты ГОСТ 20793-2009, ГОСТ 27388-87 и ГОСТ 2.601-2006 устанавливают перечень эксплуатационных документов, но не раскрывают требований к системам информационного обеспечения (ИО) процессов ТО и ремонта машин. Также в ГОСТ Р 43.0.5-2009 «Информационное обеспечение техники и операторской деятельности» не содержится чёткой информации о том, какие задачи должна решать система ИО в конкретной отрасли. При разработке АРМ инженера по сервису машин мы предлагаем автоматизировать процесс разработки маршрутно-технологических графиков ТО машин и применять оптимальный вариант их визуализации. При этом программное обеспечение должно осуществлять справочно-технологическую поддержку работ ТО, охраны труда и окружающей среды.
Для визуализации справочно-техно-логической информации о конкретном периодическом ТО машины заданной марки применяли новый методический подход, в основе которого лежит предлагаемый нами ранее «принцип одного электронного окна»
[4]. Здесь мы за основу приняли структуру известного документа - маршрутно-техно-логический график ТО, с помощью которого возможно отразить в одном окне процесс ТО машины. Такое окно помимо общей технологической информации будет ещё содержать единую систему ссылок на дополнительные информационные ресурсы, связанные с данным процессом ТО, т.е. специалисты смогут в этом окне найти ответы на вопросы: Что делать? Где делать? Как делать? Чем делать? Предлагаемая нами структурная модернизация маршрутно-технологического графика ТО заключается в расширении его контента. Наиболее опасные с точки зрения травматизма или загрязнения ОС работы будут иметь дополнительный информационный контент, связанный с вопросами обеспечения охраны труда и экологии. Наиболее сложные с технологической точки зрения операции также будут иметь дополнительный контент в виде операционных карт в традиционном табличном исполнении или в форме виртуальных си-муляторов, анимации и 3й-моделей. Предлагаемый принцип позволит сосредоточить
кратко всю технологическую информацию с ответами на перечисленные выше вопросы и сведения о безопасности работ.
Автоматизация процессов проектирования предлагаемых маршрутно-технологи-ческих графиков ТО тракторов и комбайнов требует решения нескольких задач:
- создание модели данных для информационной системы, работающей с рассматриваемой предметной областью;
- разработка физической базы данных в выбранной СУБД;
- разработка приложения, которое позволит осуществлять процесс создания технологических документов и их визуализацию;
- заполнение разделов базы данных технологической и нормативно-справочной информацией.
При разработке информационной модели данных использовали метод семантического моделирования с выделением основных сущностей интегрированной предметной области «технологии ТО - охрана труда - охрана окружающей среды». При этом процесс моделирования начинали с разработки концептуальной модели данных, описывающей предметную область, с последующим построением логической и физической моделей.
В рассматриваемой предметной области были выделены следующие основные сущности:
1. Машина - технический объект, имеющий конкретную марку и наработку. Для машин проводятся периодические ТО. К машинам относятся тракторы, комбайны и сельскохозяйственные машины.
2. Вид ТО - вид периодического технического обслуживания, предусмотренный для машины заводом-изготовителем. Характерным атрибутом является наработка машины, поскольку содержание работ в рамках вида ТО для машины одной марки может отличаться при различной величине наработки машины.
3. Операция - регламентная работа, выполняемая для машины в рамках конкретного вида ТО. Любой вид ТО состоит из
множества регламентных операций, характеризующихся принадлежностью к обслуживаемой составной части машины, техническими условиями выполнения, применяемым инструментом и оборудованием, потребными эксплуатационными и расходными материалами, квалификацией исполнителей, уровнем опасности для персонала, уровнем опасности для окружающей среды.
4. Маршрут ТО - упорядоченная последовательность операций, входящих в конкретный вид ТО, характеризующаяся очередностью выполнения операций, квалификацией исполнителей,
5. Маршрутно-технологический график ТО (МТГ) - совокупность маршрутов конкретного вида ТО для машины определённой марки.
6. Операционная карта (ОК) - технологический документ, раскрывающий содержание и порядок выполнения конкретной операции ТО.
7. Исполнитель - работник пункта ТО (сервисного центра), выполняющий различные операции ТО.
8. Оборудование и инструмент (ОИ) -совокупность сервисной оснастки, используемой для выполнения операций ТО.
9. Эксплуатационный и расходный материал (ЭРМ) - множество материалов, потребных для качественного выполнения операций ТО машин.
10. Вредный производственный фактор (ВПФ) - фактор, воздействующий на работника, выполняющего данную операцию ТО.
11. Требование безопасности (ТБ) -требования при выполнении операции ТО (характерные атрибуты - необходимые средства индивидуальной защиты (СИЗ), санитарно-гигиенические требования (СГТ) к рабочему месту, режим работы и др.).
12. Фактор загрязнения окружающей среды (ФЗОС) - факторы, приводящие к загрязнению окружающей среды при выполнении операции ТО.
13. Требование защиты окружающей среды (ТЗОС) - свод правил и требований,
предотвращающих загрязнение ОС при выполнении операции ТО.
Для выделенных сущностей был определён набор характерных атрибутов и установлены взаимные связи, необходимые
для построения концептуальной модели данных. При построении концептуальной модели использовали условные обозначения, показанные на рисунке 3.
Сущность Content
С Атрибут сущности ^"^ч Content attribute
Рисунок 3 - Условные обозначения элементов концептуальной модели данных Figure 3 - Legend of the elements of the conceptual data model
Концептуальная модель данных, полученная в результате исследования предметной области, представлена на рисунке 4 с учётом принятых обозначений. На основании такой концептуальной модели далее будет разработана логическая модель данных в виде ЕЯ-диаграммы с последующей разработкой физической модели.
Приложение, осуществляющее процесс создания технологических документов и их визуализацию, прежде всего должно отображать в одном окне структурированный перечень технологической информации в виде МТГ (рисунок 5), а также систему ссылок на дополнительный контент, более подробно раскрывающий суть технологии выполнения отдельных операций ТО, охраны труда и экологии. Таким образом, пользователь будет иметь оперативный доступ ко всей информации о технологическом процессе ТО и сможет быстро найти ответы на перечисленные выше вопросы.
На рисунке 5 показан пример двух-маршрутной технологии ТО с разделением всех работ между двумя исполнителями разной квалификации. Такая технология характерна для тупикового способа организации ТО на постах стационарных пунктов ТО сельхозпредприятий или для полевых условий. Каждая операция ТО на графике показана в виде прямоугольника, разделённого по вертикали на шесть частей, содержащих
ответы на вопросы «ЧТО-ГДЕ-КАК-ЧЕМ» и ссылки на сведения по охране труда и экологии. В содержании МТГ должна доминировать графическая информация, поскольку это способствует более оперативному её восприятию. Наименование каждой операции (Что делать) указывается в верхней части в виде условного обозначения.
Во второй части указывается (Где делать) наименование узла, системы, агрегата, для которых проводится операция ТО.
В третьей части прямоугольника (Как делать) содержится краткое описание работ, которое может сопровождаться схемой или рисунком. Там же имеется ссылка на дополнительный документ, в котором можно более подробно изучить технические условия на проведение данной работы. Этот документ может быть как в базе данных информационной системы, так и может находиться на удалённом сервере, например завода-изготовителя или другой организации. Наиболее объективной будет информация именно от завода-изготовителя. Данный документ в перспективе может быть заменён на виртуальный симулятор, который визуализирует порядок выполнения технологической операции.
В четвертом разделе (Чем делать) содержится информация о применяемом оборудовании и инструментах.
Рисунок 4 - Концептуальная модель данных информационной системы Figure 4 - Conceptual data model of the information system
Рисунок 5 - Схема одного окна с информацией о технологии технического обслуживания (ТО)
Figure 5 - Scheme of one window with information about the maintenance technology (MT)
Пятый и шестой разделы содержат ссылки соответственно на сведения по ОТ и требования защиты окружающей среды. При этом в пятом разделе рекомендуется помещать графические изображения СИЗ, а в шестом - условные обозначения утилизации отработавших элементов, угрозу утечки топливно-смазочных материалов и др.
Представленная на рисунке 4 концептуальная модель данных носит общий характер описания связей между выделенными межпредметными сущностями. Для полноценной работы пользователю понадобится более насыщенный справочный блок базы данных. Это вызвано тем, что технологический документ МТГ изначально имеет привязку к условиям предприятия, которое выполняет технологию ТО [8]. Т.е. пользователь должен иметь возможность использовать готовую базу данных по сервисному оборудованию и инструменту, а также возможность редактирования этой справочной базы - добавлять в неё новый инструмент и оснастку или удалять старый. Исследования по информационному обеспечению технологий ТО выполнены авторами [16-19]. Созданные в рамках этих работ базы знаний
по оснащению пунктов ТО сельскохозяйственной техники могут существенно способствовать решению рассматриваемой в данной статье задачи [19].
Также пользователю необходимо иметь возможность формирования справочных данных по эксплуатационным и расходным материалам, необходимым при проведении ТО машин, данных по исполнителям ТО, вредным производственным факторам и требованиям охраны труда, факторам загрязнения окружающей среды и требованиям по её защите.
Мы предлагаем форму справочной таблицы с информацией о вредных производственных факторах, которые характерны для рассматриваемой операции ТО (таблица 1). В таблице для каждого вредного фактора указываются требования безопасности, необходимые СИЗ, санитарно-гигиенические требования, режимы работы и т.д.
В форме справочной таблицы 2 предлагается информация о факторах загрязнения окружающей среды, которые могут возникать при выполнении конкретной технологической операции.
Код Код Код Медико- Выда- Требо- Осве- Уровень Темпе- Режим Пере-
опера- ВПФ ТБ биологи- ваемью вания к щён- шума, ратура, работы чень
ции HPF Safety ческие СИЗ допуску ность, Дб °С Working доку-
Opera- code require- мероприя- Issued Admis- Лк Noiselevel Tem- condi- ментов
tion ment тия perso- sion Illumina- dB pera- tions List of
code code Medico- nal pro- require- tion, lx ture, °С docu-
biological tective ments ments
activities equip-
ment
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Таблица 1 - Форма справочной таблицы с информацией о вредных производственных факторах (ВПФ) для операции
Table 1 - Form of a reference table with information on harmful production factors (HPF) for the operation
Таблица 2 - Форма справочной таблицы с информацией о факторах загрязнения окружающей среды при выполнении операции ТО
Table 2 - Form of a reference table with information on environmental pollution factors
during the maintenance operation
Код операции Operation code Код ФЗОС Pollution factor code Код ТЗОС Environmental requirement code Описание требований защиты ОС Description of environmental protection requirements Используемые приспособления для утилизации Disposal devicesused Порядок выполнения требований Order of fulfillment of requirements Перечень нормативных документов List of regulatory documents
1 2 3 4 5 6 7
Результаты исследований и их обсуждение. Предлагаемая информационная технология поддержки мероприятий ТО эксплуатируемой сельскохозяйственной техники имеет ряд преимуществ по сравнению с бумажным документооборотом. В первую очередь следует отметить интеграцию междисциплинарных знаний в едином информационном поле, что обеспечит качественное выполнение сервисных работ с возможностью снижения рисков травматизма и нагрузки на окружающую среду. Приобретение и использование подобных систем должно являться добровольным для сельскохозяйственных предприятий. Экономия времени исполнителей работ обеспечивается за счёт применения единого информационного окна с системой ссылок.
Инженер, отвечающий на предприятии за технический сервис машин, должен заранее привязать ссылки в конкретном маршрутном графике к нужным Интернет-адресам с документами или заполнить раздел базы данных, который связан со ссылкой. Фирмам не обязательно заниматься разработкой самой информационной системы - это могут сделать сторонние разработчики. Но для реализации такой информационной технологии важно участие фирм-изготовителей машин. Важно, чтобы фирмы размещали на своих серверах технологическую информацию (например в формате PDF) о порядке выполнения отдельных опе-
раций ТО и открывали доступ к ней всем потребителям их продукции. Интерес заводов-изготовителей машин к данной информационной системе очевиден. В гарантийный период эксплуатации техники применение подобной системы позволит повысить качество ТО машин, выполняемого силами фирменного сервисного центра. В послегарантийный период значительная часть сервисных работ выполняется владельцами, а значит надёжность машин в этот период зависит от возможностей последних выполнять сервисные работы, т.е. обеспечивать качественные характеристики продукции заводов на этапе её эксплуатации. Приведенный аргумент возможно повысит интерес фирм-изготовителей к данной проблеме.
Целевыми пользователями автоматизированной системы могут являться ИТР фирменных сервисных центров изготовителей машин и дилерских предприятий, а также ИТР ремонтно-технических предприятий и эксплуатирующих технику организаций -сельскохозяйственных предприятий и машинно-технологических станций (МТС).
Создание и развитие рассматриваемого АРМ мы изначально видим в кросплат-форменном варианте Web-приложения, что позволит пользователям по каналам 40 иметь доступ к базе данных из любой точки предприятия, в том числе в полевых условиях.
Экономический эффект от использования предлагаемых решений обусловлен прежде всего снижением простоев машин по причине отказов в период полевых работ, а также приведением расхода ресурсов для ТО к нормативным значениям, повышением качества и оперативности обслуживания техники, соблюдением технических регламентов заводов-изготовителей.
Заключение
1. С применением метода семантического моделирования разработана концептуальная модель данных информационной системы, предназначенной для автоматизированной разработки маршрутно-техно-логических графиков ТО сельскохозяйственной техники. Предметная область концептуальной модели интегрирует информацию о технологиях технического обслуживания, вопросах охраны труда и защиты окружающей среды. Полученную модель рекомендуется использовать для дальнейшей разработки логической и физической моделей данных с последующей реализацией в выбранной СУБД. На основе рассматриваемой концептуальной модели данных и структуры единого информационного окна возможно создание АРМ, реализующего процесс разработки и визуализацию марш-рутно-технологических графиков ТО тракторов, комбайнов и сельскохозяйственных машин. Применение подобного ПО позволит осуществлять информационную поддержку жизненного цикла изделий на этапе эксплуатации.
2. Автоматизация процессов разработки и визуализации маршрутных технологий ТО существенно повысит производительность инженерной деятельности при оформлении технологических документов. Наличие электронных версий данных документов у ИТР эксплуатирующих предприятий будет способствовать соблюдению регламента ТО, что позволит повысить качество ТО сельскохозяйственной техники, снизить на 22-25% количество отказов и увеличить коэффициент технического использования машин в период работ на 5-10%.
3. Использование в электронном технологическом документе сопутствующих сведений об охране труда при выполнении конкретных операций ТО и сведений по противодействию загрязнению окружающей среды позволит снизить соответствующие производственные риски и сделать сервисное производство менее травматичным и более экологичным. В рамках техносферной безопасности ожидается прежде всего снижение уровня ПДК нефтепродуктов в поверхностных водоёмах, примыкающих к сервисным пунктам предприятий.
4. Полученные результаты рекомендуется использовать сервисным центрам фирм-изготовителей сельскохозяйственной техники для разработки корпоративных Web-приложений, предназначенных для проектирования и управления процессами ТО машин.
Список источников
1. Siemens PLM Software / Systems Engineering Thinking Wiki [Сайт]. 2022 г. Режим доступа: http ://sewiki. ru/PLM-
%D1%81 %D0%B8%D1 %81%D1 %82%D0%B5%D 0%BC%D0%B0 (дата обращения 10.04.2022 г.)
2. Решение для разработки эксплуатационной документации c применением продуктов Siemens PLM Software / Автоматизация проектирования. Рациональное управление предприятием, ЛАНИТ - «Лаборатория Новых Информационных Технологий» [Электронный ресурс]. 2013. № 3. Режим доступа: http://www. plmlanit.ru/misc/REM_Romanov.pdf (дата обращения 11.04.2022).
3. The CSDB (Common Source Data Base) / SiberLogic [Сайт]. Режим доступа: https:// www.siberlogic.com/s1000d-concepts. (дата обращения 11.02.2022).
4. Никитченко С.Л., Алексенко Н.П., Кото-вич А.В., Олейникова И.А. Ресурсосберегающее управление процессами эксплуатации и технического сервиса сельскохозяйственной техники // Вестник аграрной науки Дона. 2018. № 4 (44). С. 57-65.
5. The Evolution of Digital Twins for Asset Operators [Electronic resource]. This is Part 2 of a 3-part blog series/Sameer Kalwani/ August 31,
2017. Available at:https://www.elementanalytics. com/blog/digital-twin-blog-part-2 (дата обращения 28.05.2020).
6. Курочкин В.Н., Кущева Е.Н., Никитчен-ко С.Л. Система технического сервиса: организация, математическое моделирование: монография. М.: Берлин: Директ-Медиа, 2017. 167 с.
7. Матвиенко Н.А., Никитченко С.Л. Совершенствование организации технического обслуживания сельскохозяйственной техники на предприятии // Вестник ИрГСХА. 2017. № 81-2. С. 62-70.
8. Ленский А.В. Специализированное техническое обслуживание машинно-тракторного парка. М.: Росагропромиздат, 1989. 23б с.
9. Черноиванов В.И., Денисов В.А., Катаев Ю.В., Соломашкин А.А. Новая стратегия технического обслуживания и ремонта машин // Техника и оборудование для села. 2021. № 9 (291). С. 33-36.
10. Дорохов А.С., Денисов А.В., Соломашкин А.А., Герасимов В.С. Стратегии технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственных машин // Технический сервис машин. 2020. № 3 (140). С. 38-48.
11. Финоченко Т.А., Переверзев И.Г., Фи-ноченко В.А. Влияние количественной оценки условий труда на величину производственного риска // Инженерный вестник Дона. 2017. № 4 (47). С. 139.
12. Хабардин В.Н. Проблемы и концепция технического обслуживания машин в сельском хозяйстве: монография. Иркутск: Изд-во ИрГАУ, 2020. 124 с.
13. Степанов Н.В., Хабардина А.В., Ха-бардин Н.В., Чубарева М.В., Чубарева Н.В. Ресурсосбережение при техническом обслуживании тракторов с учетом условий труда оператора в поле // Вестник ИрГСХА. 2017. № 78. С. 159-169.
14. Хабардин В.Н., Чубарева М.В., Хабар-дина А.В., Чубарева Н.В., Горбунова Т.А. Ресурсосбережение и экологическая безопасность при техническом обслуживании машин в сельском хозяйстве (проблемы и их решения): монография. Иркутск: Изд-во ФГБОУ ВО Иркутский ГАУ им. А.А. Ежевского, 2019. 200 с.
15. Липкович И.Э., С.Л. Никитченко, Петренко Н.В., Егорова И.В., Жолобова М.В. Экологизация агроинженерной сферы как результат деятельности технических средств в растениеводстве, отрицательно влияющих на здоровье
человека // Вестник аграрной науки Дона. 2021. № 1 (53). С. 70-77.
16. Иванов М.Н., Криков А.М., Немцев А.Е., Коротких В.В., Бердникова Р.Г. Общая структура систем информационного обеспечения выполнения основных процессов технической эксплуатации сельскохозяйственной техники // Труды ГОСНИТИ. 2016. Т. 123. С. 50-54.
17. Криков А.М., Иванов Н.М., Немцев А.Е., Бердникова Р.Г., Федоров А.Г. Информационное сопровождение технического обслуживания и технического диагностирования тракторов и грузовых автомобилей // Вестник Омского государственного аграрного университета. 2020. № 2 (38). С. 168-177.
18. Иванов М.Н., Криков А.М., Федоров А.Г., Бердникова Р.Г. Выполнение операций технического обслуживания тракторов и грузовых автомобилей с применением комплексной системы информационного обеспечения // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2020. Т. 13. № 3 (66). С. 19-28. DOI: 10.17238/issn2071-2243.2020.3.19.
19. Криков А.М., Редреев Г.В., Немцев А.Е., Бердникова Р.Г., Федоров А.Г. Полнотекстовая база знаний по пунктам технического обслуживания сельскохозяйственной техники // Вестник Омского государственного аграрного университета. 2021. № 3 (43). С. 119-127. DOI: 10.48136/2222-0364_2021_3_119.
References
1. Siemens PLM Software / Systems Engineering Thinking Wiki [Sayt]. 2022 g. Rezhim dostupa: http://sewiki.ru/PLM-%D1%81 %D0%B8% D1%81 %D1 %82%D0%B5%D0%BC%D0%B0 (data obrascheniya 10.04.2022 g.)
2. Reshenie dlya razrabotki ekspluatatsionnoy dokumentatsii c primeneniem produktov Siemens PLM Software (Solution for the development of operational documentation using Siemens PLM Software products). Avtomatizatsiya proektirovaniya. Ratsio-nal'noe upravlenie predpriyatiem, LANIT - «Labora-toriya Novykh Informatsionnykh Tekhnologiy» [Elektronnyy resurs]. 2013. 3. Rezhim dostupa: http://www.plmlanit.ru/misc/REM_ Romanov.pdf (data obrascheniya 11.04.2022).
3. The CSDB (Common Source Data Base). SiberLogic [Sayt]. Rezhim dostupa: https://www. siberlogic.com/s1000d-concepts. (data obrascheniya 11.02.2022).
4. Nikitchenko S.L., Aleksenko N.P., Koto vich A.V., Oleynikova I.A. Resursosberegayuschee upravlenie protsessami ekspluatatsii i tekhni-cheskogo servisa sel'skokhozyaystvennoy tekhniki (Resource-saving management of the operation and maintenance of agricultural machinery). Vestnik agrarnoy nauki Dona. 2018; 4 (44): 57-65.
(In Russ.)
5. Sameer Kalwani. The Evolution of Digital Twins for Asset Operators [Electronic resource]. This is Part 2 of a 3-part blog series, August 31, 2017; Available at: https://www.elementanalytics. com/blog/digital-twin-blog-part-2 (data obrascheni-ya 28.05.2020).
6. Kurochkin V.N., Kuscheva E.N., Ni-kitchenko S.L. Sistema tekhnicheskogo servisa: organizatsiya, matematicheskoe modelirovanie (Technical service system: organization, mathematical modeling): monografiya, M.: Berlin, DirektMedia, 2017, 167 p.
7. Matvienko N.A., Nikitchenko S.L. Sovershenstvovanie organizatsii tekhnicheskogo obsluzhivaniya sel'skokhozyaystvennoy tekhniki na predpriyatii (Improving the organization of maintenance of agricultural machinery at the enterprise). Vestnik IrGSKHA. 2017; 81-2: 62-70. (In Russ.)
8. Lenskiy A.V. Spetsializirovannoe tekhni-cheskoe obsluzhivanie mashinno-traktornogo parka (Specialized maintenance of the machine and tractor fleet). M.: Rosagropromizdat, 1989, 236 p.
(In Russ.)
9. Chernoivanov V.I., Denisov V.A, Kata-ev Yu.V., Solomashkin A.A. Novaya strategiya tekhnicheskogo obsluzhivaniya i remonta mashin (New strategy for machine maintenance and repair). Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2021; 9 (291): 33-36. (In Russ.)
10. Dorokhov A.S., Denisov A.V., Solomashkin A.A., Gerasimov V.S. Strategii tekhnicheskogo obsluzhivaniya i remonta sel'skokhozyaystvennykh mashin (Agricultural machinery maintenance and repair strategies). Tekhnicheskiy servis mashin. 2020; 3(140): 38-48. (In Russ.)
11. Finochenko T.A., Pereverzev I.G., Fi-nochenko V.A. Vliyanie kolichestvennoy otsenki usloviy truda na velichinu proizvodstvennogo riska (The influence of a quantitative assessment of working conditions on the magnitude of production risk). Inzhenernyy vestnik Dona. 2017; 4 (47): 139. (In Russ.)
12. Khabardin V.N. Problemy i kontseptsiya tekhnicheskogo obsluzhivaniya mashin v sel'skom
khozyaystve (Problems and concept of maintenance of machines in agriculture): monografiya. Irkutsk: Izd-vo IrGAU, 2020, 124 p. (In Russ.)
13. Stepanov N.V., Khabardina A.V., Khabardin N.V., Chubareva M.V., Chubareva N.V. Resursosberezhenie pri tekhnicheskom obslu-zhivanii traktorov s uchetom usloviy truda operatora v pole (Resource saving during the maintenance of tractors, taking into account the working conditions of the operator in the field). Vestnik IrGSKHA. 2017; 78: 159-169. (In Russ.)
14. Khabardin V.N., Chubareva M.V., Kha-bardinaa N.V., Chubareva N.V., Gorbunova T.A. Resursosberezhenie i ekologicheskaya bezopas-nost' pri tekhnicheskom obsluzhivanii mashin v sel'skom khozyaystve (problemy i ikh resheniya) (Resource saving and environmental safety in the maintenance of machines in agriculture (problems and solutions)): monografiya. Irkutsk: Izd-vo FGBOU VO Irkutskiy GAU im. A.A. Ezhevskogo, 2019, 200 p. (In Russ.)
15. Lipkovich I.E., Nikitchenko S.L., Petren-ko N.V., Egorova I.V., Zholobova M.V. Ekologi-zatsiya agroinzhenernoy sfery kak rezul'tat deyatel'nosti tekhnicheskikh sredstv v rasteni-evodstve, otritsatel'no vliyayuschikh na zdorov'e cheloveka (Ecologization of the agro-engineering sphere as a result of the activity of technical means in crop production that adversely affect human health). Vestnik agrarnoy nauki Dona. 2021; 1(53): 70-77. (In Russ.)
16. Ivanov M.N., Krikov A.M., Nemtsev A.E., Korotkikh V.V., Berdnikova R.G. Obschaya struktu-ra sistem informatsionnogo obespecheniya vy-polneniya osnovnykh protsessov tekhnicheskoy ekspluatatsii sel'skokhozyaystvennoy tekhniki (The general structure of information support systems for the implementation of the main processes of technical operation of agricultural machinery). Trudy GOSNITI. 2016; 123: 50-54. (In Russ.)
17. Krikov A.M., Ivanov N.M., Nemtsev A.E., Berdnikova R.G., Fedorov A.G. Informatsionnoe soprovozhdenie tekhnicheskogo obsluzhivaniya i tekhnicheskogo diagnostirovaniya traktorov i gru-zovykh avtomobiley (Information support for maintenance and technical diagnostics of tractors and trucks). Vestnik Omskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020; 2 (38): 168-177.
(In Russ.)
18. Ivanov M.N., Krikov A.M., Fedorov A.G., Berdnikova R.G. Vypolnenie operatsiy tekhni-cheskogo obsluzhivaniya traktorov i gruzovykh
avtomobiley s primeneniem kompleksnoy sistemy informatsionnogo obespecheniya (Performance of maintenance operations for tractors and trucks using an integrated information support system). Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrar-nogo universiteta. 2020; 13-3(66): 19-28. DOI: 10.17238/issn2071-2243.2020.3.19. (In Russ.)
19. Krikov A.M., Redreev G.V., Nemtsev A.E., Berdnikova R.G., Fedorov A.G. Polnotekstovaya baza znaniy po punktam tekhnicheskogo obslu-zhivaniya sel'skokhozyaystvennoy tekhniki (Full-text knowledge base on agricultural equipment maintenance points). Vestnik Omskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2021; 3(43): 119-127. DOI: 10.48136/2222-0364_2021_3_119. (In Russ.)
Сведения об авторах
С.Л. Никитченко - кандидат технических наук, доцент, Ростовский государственный университет путей сообщения, г. Ростов-на-Дону, Россия. Тел.: +7-919-892-55-62. E-mail: binom_a@rambler.ru.
И.Э. Липкович - доктор технических наук, профессор, Азово-Черноморский инженерный институт - филиал Донского государственного аграрного университета в г. Зернограде, Ростовская область, г. Зерноград, Россия. Тел.: +7-905-450-16-83. E-mail: LipkovichIgor@mail.ru.
A.М. Мирошников - ассистент, Ростовский государственный университет путей сообщения, г. Ростов-на-Дону, Россия. Тел.: +7-988-538-45-74. E-mail: art.mir.36@mail.ru.
B.В. Должиков - кандидат технических наук, Азово-Черноморский инженерный институт -филиал Донского государственного аграрного университета в г. Зернограде, Ростовская область, г. Зерноград, Россия. Тел.: +7-908-512-97-27. E-mail: valeriydolzhikov@yandex.ru.
й Сергей Леонидович Никитченко, e-mail: binom_a@rambler.ru
Information about the authors
S.L. Nikitchenko - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Rostov State Transport University, Rostov-on-Don, Russia. Phone: +7-919-892-55-62. E-mail: binom_a@rambler.ru.
I.E. Lipkovich - Doctor of Technical Sciences, Professor, Azov-Black Sea Engineering Institute -branch of Don State Agrarian University in Zernograd, Rostov region, Zernograd, Russia. Phone: +7-905-450-16-83. E-mail: LipkovichIgor@mail.ru.
A.M. Miroshnikov - Assistant, Rostov State Transport University, Rostov-on-Don, Russia. Phone: +7-988-538-45-74. E-mail: art.mir.36@mail.ru.
V.V. Dolzhikov - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of Don State Agrarian University in Zernograd, Rostov region, Zernograd, Russia. Phone: +7-908-512-97-27. E-mail: valeriydolzhikov@yandex.ru.
(Й1 Sergey Leonidovich Nikitchenko, e-mail: binom_a@rambler.ru
Вклад авторов. Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors. All authors made an equivalent contribution to the preparation of the article.
The authors declare no conflict of interest.
Статья поступила в редакцию 15.04.2022; одобрена после рецензирования 16.05.2022; принята к публикации
17.05.2022.
The article was submitted 15.04.2022; approved after reviewing 16.05.2022; accepted for publication 17.05.2022.
