CC BY
36Научная статья УДК 338.4
doi: 10.47576/2949-1894 2023 1 36
ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
Умархаджиева Седа Руслановна
Чеченский государственный университет имени А. А. Кадырова, Грозный, Россия, Seda.umarkhadzhieva@mail.ru
Амерханова Гульнара Шаарановна
Чеченский государственный педагогический университет, Грозный, Россия, Galateya 1979@list. ru
Апкаров Шамхан Идрисович
Грозненский государственный нефтяной технический университет имени академика М. Д. Миллионщикова, Грозный, Россия, Shamkhan_apkarov@mail.ru
Аннотация. В статье анализируются технологии машиностроения. Отмечается, что в России технологии производства машин постоянно обновляются. Применение компьютерных технологий достигло значительного уровня в области машиностроения, что позволяет повышать эффективность производства, снижать затраты на рабочую силу и уменьшать потери.
Ключевые слова: автомобильное производство; машиностроение; инновации; автоматизация; производственные предприятия.
Для цитирования: Умархаджиева С. Р., Амерханова Г. Ш., Апкаров Ш. И. Инновационные технологии машиностроения // Инновационная экономика: информация, аналитика, прогнозы. - 2023. - № 1. - С. 36-41. https://doi.org/10.47576/2949-1894_2023_1_36.
Original article
INNOVATIVE ENGINEERING TECHNOLOGIES
Umarkhadzhieva Seda R.
Chechen State University named after A. A. Kadyrov, Grozny, Russia, Seda.umarkhadzhieva@mail.ru
Amerkhanova Gulnara Sh.
Chechen State Pedagogical University, Grozny, Russia, Galateya1979@list.ru Apkarov Shamkhan I.
Grozny State Oil Technical University named after academician M. D. Millionshchikov, Grozny, Russia, Shamkhan_apkarov@mail.ru
Abstract. The article analyzes engineering technologies. It is noted that in our country, machine production technologies are constantly updated. The application of computer technology has reached a significant level in the field of mechanical engineering, which can improve production efficiency, reduce labor costs and reduce losses.
Keywords: automobile production; mechanical engineering; innovation; automation; manufacturing enterprises.
For citation: Umarkhadzhieva S. R., Amerkhanova G. Sh., Apkarov Sh. I. Innovative engineering technologies. Innovative economy: information, analysis, prognoses, 2023, no. 1, pp. 36-41. https://doi.org/10.47576/2949-1894_2023_1_36.
Как важной технологии производственных предприятий технологии производства машин всегда уделялось большое внимание. Постоянные инновации в технологии производства машин оказали большую помощь в последующем использовании и уровне автоматизации машин и оборудования.
Взяв в качестве примера автомобильную промышленность, постоянное развитие и инновации ее производственных технологий могут сыграть очень важную социальную роль с точки зрения высокой производительности, энергосбережения и защиты окружающей среды. Постоянное совершенствование и инновации технологии механического производства могут значительно помочь в последующем использовании автомобилей и снизить содержание выбросов в выхлопных газах. Поэтому непрерывные инновации в технологии машиностроения имеют большое значение для развития и прогресса различных отраслей машиностроения, таких как автомобилестроение. Поэтому, начиная с важности инноваций в технологии механического производства, в данной статье анализируются проблемы, которые часто возникают при текущем развитии технологии механического производства. На этой основе обсуждаются направления развития технологии механического производства в будущем.
В настоящее время в машиностроительном комплексе существуют технологии, способные стать источниками качественного экономического развития всего промышленного сектора.
В России в последние годы изобретается около 300 технологий машиностроения ежегодно [4]. Большая часть из них предназначена для производства компьютеров и электронных изделий, автомобилестроения, станкостроения, инструментальной промышленности, нефтяного и химического машиностроения. Без сильного, передового машиностроительного комплекса промышленность Российской Федерации, экономика в целом не будут полноценными и конкурентоспособными. Технологическое и инновационное обновление предприятий машиностроительно-
го комплекса является основой повышения устойчивости машиностроения России [3].
Обозначим проблемы, существующие в развитии технологии механического производства в последние годы, чтобы решить их более эффективно.
Во-первых, по сравнению с зарубежными странами, производственная технология Российской Федерации по-прежнему имеет большой разрыв с точки зрения технологии производства и уровня управления.
Во-вторых, в процессе развития технологии машиностроения в нашей стране на современном этапе все еще необходимо улучшить адаптируемость производственного процесса.
В-третьих, в процессе развития технологии машиностроения разработка и управление соответствующими стандартами по-прежнему отсутствуют.
Будущее направление развития технологии машиностроения в основном состоит из трех аспектов: жесткая технология автоматизации, гибкая технология автоматизации, комплексная технология автоматизации.
Развитие этих трех аспектов способствовало бы тому, что технология машиностроения России вышла бы на новый уровень. Если взять в качестве примера автомобильную промышленность, то благодаря развитию этих трех направлений уровень производства автомобилей в нашей стране может поддерживать свою конкурентоспособность с уровнями производства автомобилей за рубежом, что позволит автомобильному производству России занять определенное место в мире.
Развитие технологии жесткой автоматизации в основном направлено на обеспечение полной автоматизации маршрута процесса проектирования механического производственного процесса, полной автоматизации обрабатывающих инструментов и полной автоматизации настройки продукта.
Например, в сфере производства автозапчастей в автомобильной промышленности традиционный производственный процесс не только производит много отходов,
но и увеличивает загрязнение окружающей среды. По этой причине внедрение жесткой автоматической сборочной линии может эффективно решить эту проблему.
Развитие гибких технологий автоматизации может в основном сократить производственный цикл, значительно повысить точность производственных продуктов, общую скорость производства. Интегрированная технология автоматизации имеет три очевидных цели: реализовать оптимизацию потока информации в машиностроении, реализовать оптимизацию логистики в машиностроении, реализовать оптимизацию потока ценности в машиностроении. Благодаря оптимизации трех аспектов, рыночная конкурентоспособность машиностроительных предприятий была бы эффективно повышена.
Управление машиностроением крайне необходимо. Если люди намерены способствовать процветанию машиностроительной отрасли, они должны усердно работать над планированием хорошей системы управления машиностроением. Прежде всего, с повышением технологического уровня нашей страны и развитием машиностроения прошлое машиностроение больше не может адаптироваться к развитию сегодняшней машиностроительной промышленности [5].
Существует острая необходимость в соответствующем техническом персонале, который должен осознавать, что идет в ногу со временем, постоянно общаться с самыми передовыми технологиями производства машин в мире, сочетать текущую ситуацию в отечественном машиностроении с передовыми зарубежными технологиями, а также способствовать развитию и прогрессу отечественного машиностроения.
Кроме того, машиностроительная промышленность должна активизировать свои усилия по расширению сферы применения расходных материалов для машиностроения.
В современной машиностроительной промышленности для обеспечения плавного хода и завершения производства и обработки очень важным условием является квалифицированная эксплуатация и применение механического оборудования. Совершенствование и обновление оборудования повлияет на развитие всей отрасли.
Пока что уровень индустриализации нашей страны ниже, чем в других странах, и возникшие проблемы еще предстоит решить. Применение компьютерных технологий значительно способствует совершенствованию машиностроительной промышленности. Выделим важные аспекты модернизации:
1. Обновление механического оборудования. Из-за высокой стоимости механического оборудования предприятия не могут вовремя выделять средства на модернизацию оборудования. В результате длительного использования старого оборудования невозможно улучшить технологию производства предприятий, получить высокую эффективность, вернуть инвестиции, в тяжелых случаях некоторые предприятия закрылись [2].
2. Техническое обслуживание механического оборудования. Внедрение в производство нового оборудования и приборов позволило бы компании получить высокую прибыль. Некоторые руководители односторонне гонятся за краткосрочной высокой прибылью, либо заставляют машины и оборудование работать с высокой нагрузкой из-за спешки в графике на период строительства, а своевременное обслуживание приборов не рассматривает проблему в долгосрочной перспективе, что ускоряет старение оборудования и заставляет предприятия тратить больше средств на покупку новых приборов.
3. Техническое обслуживание механического оборудования. Некоторые предприятия не обращают внимания на детали производства, игнорируют проблемы оборудования, не могут его своевременно обновлять и обслуживать, что создает определенные угрозы безопасности, при накоплении скрытых опасностей большая площадь техники может быть парализована и выведена из строя.
Как предпосылка механического производства механическое проектирование определяет качество механических характеристик. Это важный компонент машиностроения, и качество проектирования в основном зависит от процесса проектирования и богатого опыта работы. В каждом аспекте механического проектирования компьютерные технологии необходимы для оказания помощи. Сложные и громоздкие процессы, такие как графический дизайн, редактирование и расчет данных, могут быть заменены компьютерами, чтобы упростить этапы рабо-
ты и избежать траты времени. С развитием компьютерных технологий датчики играют важную роль во всех аспектах механического проектирования.
Рассмотрим некоторые технологии, которые актуальны сейчас и будут востребованы в дальнейшем.
1. Автоматизированное проектирование.
Компьютеризированное производство,
именуемое «CAD», представляет собой конструктора-механика, который разрабатывает и завершает чертежи, инженерный анализ, построение моделей и другие работы по проектированию с помощью компьютера. Благодаря инженерному анализу и построению модели, чертежи можно изменять и улучшать в процессе проектирования. Работа по проектированию упрощается и становится более эффективной.
Использование автоматизированного проектирования сближает проектировщиков с ЭВМ и в полной мере демонстрирует их собственные преимущества в области обработки информации, модификации информации и анализа информации. САПР можно использовать для моделирования геометрических объектов, аннотирования и маркировки заготовок, параметрического проектирования и т.д. [1]
2. Компьютерная инженерия.
Компьютерная инженерия, или «CAE», основана на трехмерном моделировании, начиная с этапа проектирования и разработки производственных продуктов, всестороннего применения вычислительной механики, вычислительной математики и использования программного обеспечения конечных элементов для моделирования и структурирования.
Применяются общие процедуры и собственные основы для построения геометрических моделей и моделей конечных элементов. Эти модели включают дифференциацию сетей, комбинирование и фрагментацию систем и т.д. Позволяют анализировать механические конструкции с точки зрения прочностных напряжений, жесткости (деформация и напряжение), режимов вибрации и т. д.
3. Автоматизированное производство.
Автоматизированное производство, также
известное как «CAM», использует компьютеры в качестве технической поддержки для
завершения проектирования, управления и контроля различных рабочих элементов, от процесса подготовки до производственного процесса. Охватывает планирование траекторий инструмента, управление положением инструмента и создание кодов ЧПУ [6]. Выполняет необходимую подготовительную работу для обработки продукта, включая подготовку технологического процесса, программирование данных ЧПУ обрабатываемых деталей и программирование сборочного станка заранее. Технологический процесс заключается в изучении методов обработки, последовательности и условий, необходимых при обработке деталей. В прошлом для работы требовались квалифицированные специалисты. Теперь в оборудование необходимо вводить только рабочие данные.
В настоящее время многие предприятия по-прежнему используют станки при обработке деталей, но сборочные машины широко применяются при сборке, поэтому умелое применение компьютерного программирования способствует упрощению рабочего процесса и ускорению.
4. Компьютерный мониторинг и обнаружение проблем.
При работе оборудования неизбежны ошибки. Не все проблемы видны невооруженным глазом, что требует компьютерного оборудования для проверки производственной продукции, компьютер собирает, анализирует и хранит данные во время работы оборудования. Происходит непрерывный мониторинг в режиме реального времени. Компьютерный мониторинг можно разделить на прямой, супервизорный, многоуровневый и диверсифицированный.
Рассмотрим основное инновационное содержание перспективного развития технологии машиностроения.
Чтобы постоянно обновлять технологию механического производства, необходимо внедрять инновации в управление, в технологии, в автоматизацию процессов. Рассмотрим данные процессы подробнее.
1. Инновация режима управления машиностроением.
Для обрабатывающей промышленности качество ее режима управления напрямую влияет на сложность производимой продукции. Требования к точности механического продукта очень высоки. Если в управлении
есть ошибка, неизбежно возникнут ошибки в производстве, и продукты будут отличаться от фактических требований. По этой причине повышение инновационности режима управления является ключевой задачей в машиностроительной отрасли.
В основном можно начать со следующих пунктов: во-первых, сформулировать строгую систему управления производством для достижения четкого управления и пунктуального производства; во-вторых, повысить сплоченность команды и укрепить связь между различными отделами. Отличная команда играет очень важную роль в производстве. Кроме того, зарубежные передовые модели управления производством машиностроения могут быть внедрены и гибко использованы в соответствии с реальной ситуацией на предприятии.
2. Инновации в уровне технологии производства машин.
С непрерывным развитием науки и техники все более и более передовые технологии начали применяться в механическом производственном процессе. Например, использование технологий автоматизированного проектирования (CAD) и автоматизированного производства (CAM) [7]. Благодаря использованию передовых технологий, процесс механического производства может быть более совершенным, а настройка параметров более разумной. Необходимо предприятиям и техническим специалистам, которые использовали обычный режим проектирования, применять более продвинутые методы и режимы проектирования, а также многоуровневую иерархическую структуру системы программного обеспечения ресурсов производственного процесса.
3. Инновации в уровне автоматизации машиностроения.
Для машиностроительной отрасли суще-
ствуют два основных направления: технологии точного машиностроения, высокая степень автоматизации машиностроительной отрасли. Эти технологии и процессы значительно сокращают потребление энергии и сырья, сокращают производственный цикл, снижают затраты и в то же время защищают окружающую среду.
Подводя итог, можно сказать, что появление компьютерных технологий привело к быстрому развитию машиностроительной отрасли и способствовало технологическим инновациям в различных областях на всех уровнях отрасли, благодаря чему люди полностью осознали важность и доминирующее положение компьютерных технологий в машиностроении. Необходимо продолжать активное применение компьютерных технологий в машиностроении, мастерски овладевать соответствующими знаниями, идти в ногу с темпами технологического развития и неуклонно следовать эффективному способу использования компьютерных технологий в машиностроении для достижения максимальной эффективности производства. Для машиностроительной отрасли, в которой доминирует автомобильная промышленность, для обеспечения конкурентоспособности и производства все более и более автоматизированных и удобных продуктов необходимо поддерживать инновации в технологии машиностроения.
Таким образом, инновации в технологиях машиностроения будущего по-прежнему находятся в центре внимания машиностроительной промышленности. Следовательно, только постоянно укрепляя технологические инновации, мы можем производить более разумные продукты, которые удовлетворяют пользователей, а предприятия могут постоянно гарантировать свою конкурентоспособность.
Список источников
1. Борисов В. Н., Почукаева О. В. Инновационное развитие машиностроения // Проблемы прогнозирования. 2013. № 1 (136). С. 38-51.
2. Борисов В. Н., Почукаева О. В. Отечественное машиностроение как фактор научно-технологического развития экономики РФ // МИР (Модернизация. Инновации. Развитие). 2019. Т. 10, № 1. С. 12-25.
3. Идрисов Г И., Княгинин В. Н., Кудрин А. Л., Рожкова Е. С. Новая технологическая революция: вызовы и возможности для России // Вопросы экономики. 2018. № 4. С. 5-25.
4. Индикаторы инновационной деятельности: 2018 : стат. сб. / Н. В. Городникова и др. М. : НИУ ВШЭ, 2018. 344 с.
5. Индикаторы инновационной деятельности: 2019 : стат. сб. / Л. М. Гохберг [и др.]. М. : НИУ ВШЭ, 2019. 376 с.
6. Индикаторы инновационной деятельности: 2020 : стат. сб. / Л. М. Гохберг и др. М. : НИУ ВШЭ, 2020.
7. Лаптева Е. Н., Назарочкина О. В. Проблемы перехода отечественного машиностроения к технологиям Индустрии 4.0 // Машиностроение и компьютерные технологии. 2019. № 5. С. 11-20.
References
1. Borisov V. N., Pochukaeva O. V. Innovative development of mechanical engineering. Forecasting problems. 2013. No. 1 (136). Pp. 38-51.
2. Borisov V. N., Pochukaeva O. V. Domestic mechanical engineering as a factor of scientific and technological development of the economy of the Russian Federation. MIR (Modernization. Innovation. Development). 2019. Vol. 10, No. 1. Pp. 12-25.
3. Idrisov G. I., Knyaginin V. N., Kudrin A. L., Rozhkova E. S. New technological revolution: Challenges and opportunities for Russia. Economic issues. 2018. No. 4. Pp. 5-25.
4. Indicators of innovation activity: 2018: statistical collection / N. V. Gorodnikova et al. Moscow: HSE, 2018. 344 p.
5. Indicators of innovation activity: 2019: statistical collection / L. M. Gokhberg [et al.]. Moscow: HSE, 2019. 376 p.
6. Indicators of innovation activity Activities: 2020: stat. sat. / L. M. Gokhberg et al. Moscow: HSE, 2020.
7. Lapteva E. N., Nazarochkina O. V. Problems of transition of domestic machine building to Industry 4.0 technologies. Mechanical engineering and computer technologies. 2019. No. 5. Pp. 11-20.
Сведения об авторах
УМАРХАДЖИЕВА СЕДА РУСЛАНОВНА - старший преподаватель кафедры теории и технологии социальной работы, Чеченский государственный университет имени А. А. Кадырова, Грозный, Россия, Seda. umarkhadzhieva@mail.ru
АМЕРХАНОВА ГУЛЬНАРА ШААРАНОВНА - старший преподаватель кафедры технологии и дизайна, Чеченский государственный педагогический университет, Грозный, Россия,Galateya1979@list.ru
АПКАРОВ ШАМХАН ИДРИСОВИЧ - ассистент кафедры технологий машиностроения и транспортных процессов, Грозненский государственный нефтяной технический университет им. академика М. Д. Миллионщико-ва, Грозный, Россия, Shamkhan_apkarov@mail.ru
Information about the authors
UMARKHADZHIEVA SEDA R. - Senior Lecturer, Department of Theory and Technology of Social Work, Chechen State University named after A. A. Kadyrov, Grozny, Russia, Seda.umarkhadzhieva@mail.ru
AMERKHANOVA GULNARA SH. - Senior Lecturer in Technology and Design, Chechen State Pedagogical University, Grozny, Russia, Galateya1979@list.ru
APKAROV SHAMKHAN I. - Assistant of the Department of Engineering Technologies and Transport Processes, Grozny State Petroleum Technological University named after Academician M. D. Millionshchikov, Grozny, Russia, Shamkhan_apkarov@mail.ru
