CC BY
16
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
13. Урожайность сортов сои различных групп спелости при естественном плодородии почвы в условиях орошения / О. Г. Шабалдас, К. И. Пимонов, Л. В. Трубачева [и др.] // Земледелие. 2020. № 3. С. 41-44.
14. Ходяков Е. А., Милованов С. Г. Совершенствование конструкции системы внутри-почвенного орошения // Известия НВ АУК. 2018. № 1 (49). С. 269-275.
15. Development of the Water Management Complex by Increasing Water Availability of Small Watercourses of the Krasnodar Territory / A. Khadzhidi, I. Boukhanef, L. Motornaya [et al.] // Lecture Notes in Networks and Systems. 2023. V. 575. P. 282-289.
Информация об авторах Кузнецов Евгений Владимирович, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой гидравлики и сельскохозяйственного водоснабжения, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина» (350044, Россия, г. Краснодар, ул. Калинина, 13) E-mail: [email protected] ORCID: 0000-0003-0524-8390
Алматар Анас, аспирант, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина» (350044, Россия, г. Краснодар, ул. Калинина, 13) E-mail: [email protected] ORCID: 0000-0001-5946-5230
Новиков Андрей Евгеньевич, д-р техн. наук, член-корреспондент РАН, директор, федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия» (400002, Россия, г. Волгоград, уд. им. Тимирязева, 9); заведующий кафедрой «Процессы и аппараты химических и пищевых производств», Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный технический университет» (400005, Россия, г. Волгоград, пр. им. В.И. Ленина, 28). E-mail: [email protected] ORCID: 0000-0002-8051-4786
DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-54 CREATING A DIGITAL PROCESS MODEL PACKAGES AND ASSEMBLY FOR REPAIR PRODUCTION
O. A. Leonov, N. Zh. Shkaruba, L. A. Grinchenko, D. A. Pupkova
Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy, Moscow Received 02.04.2023 Submitted 29.05.2023
Summary
The article has devoted to solving the urgent task of introducing digital technologies and increasing the level of digitalization of repair production. A digital model of the assembly process has been developed by the method of complete interchangeability in IDEF0 and BPMN notations. Further ways of using simulation modeling with the use of built models in repair production have determined.
Abstract
Introduction. Digital transformation is one of the most important directions in the development of a modern enterprise. The introduction of digital technologies allows the enterprise to achieve a higher level of labor productivity, cooperation, quality control, support and predictability of production results. Thanks to this, there is an opportunity for a radical increase in profits, competitiveness and the overall market value of the enterprise. Digitalization of production implies a transition to new process models and production tools based on information technology. At present, digital modeling of business processes is becoming an integral stage in the harmonious development and growth of a modern enterprise. Modeling business processes using modern IT approaches is the most important reserve for improving the efficiency and reliability of manufacturing enterprises and organizations. Thus, studies aimed at creating digital models of real production processes, including the processes of a repair enterprise, are relevant and allow solving the problem of introducing digital technologies and increasing the level of digitalization of production. The purpose of the research is to form a digital model of the process based on the synthesis of the process of completing and assembling the internal combustion
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
engine of a repair enterprise. Object. The object of research is the process of assembly by the method of complete interchangeability. The subject of the study is the sequence and interaction of actions and events, inputs, outputs, resources and control mechanisms within the framework of the process under study. Materials and methods. A theoretical study of the process of assembly of internal combustion engines had carried out using the methods of analyzation and synthesis. The design of the context diagram and decomposition of the assembly process for the repair of internal combustion engines had carried out in the notations IDEF0 (Function Modeling) and BPMN (Business Process Model and Notation). Results and Conclusions. A digital BPMN model of the process of completing and assembling internal combustion engines by the method of complete interchangeability has been developed. The possibilities and necessary conditions for improving the configuration and assembly by the simulation method are determined.
Key words: picking and assembly, interchangeability, digital model, BPMN, IDEF0, repair shop processes.
Citation. Leonov O. A., Shkaruba N. Zh., Grinchenko L. A., Pupkova D. A. Creating a digital process model packages and assembly for repair production. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2023. 2(70). 458-466 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-54.
Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
УДК 629.083
СОЗДАНИЕ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА КОМПЛЕКТАЦИИ И СБОРКИ ДЛЯ РЕМОНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА
О. А. Леонов, доктор технических наук, профессор Н. Ж. Шкаруба, доктор технических наук, доцент Л. А. Гринченко, ассистент Д. А. Пупкова, ассистент
ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет -МСХА имени К. А. Тимирязева», г. Москва
Дата поступления в редакцию 02.04.2023 Дата принятия к печати 29.05.2023
Актуальность. Цифровая трансформация - одно из важнейших направлений развития современного предприятия. Внедрение цифровых технологий позволяет достичь предприятию более высокого уровня производительности труда, кооперации, контроля качества, поддержки и прогнозируемости результатов производства. Благодаря этому появляется возможность кардинального повышения прибыли, конкурентоспособности и общей рыночной стоимости предприятия. Цифровизация производства подразумевает переход на новые модели процессов и инструменты производства, основанные на информационных технологиях. В настоящее время неотъемлемым этапом гармоничного развития и роста современного предприятия становится цифровое моделирование бизнес-процессов. Моделирование бизнес-процессов с помощью современных ИТ-подходов является важнейшим резервом для повышения эффективности и надежности производственных предприятий и организаций. Таким образом, исследования, направленные на создания цифровых моделей реальных производственных процессов, в том числе и процессов ремонтного предприятия, являются актуальными и позволяют решить задачу внедрения цифровых технологий и повышения уровня цифровизации производства. Цель исследований - на основании синтеза процесса комплектации и сборки ДВС ремонтного предприятия сформировать цифровую модель процесса. Объектом исследования является процесс комплектации и сборки методом полной взаимозаменяемости. Предмет исследования - последовательность и взаимодействие действий и событий, входы, выходы, ресурсы и механизмы управления в рамках исследуемого процесса. Материалы и методы. Теоретическое исследо-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
вание процесса комплектации и сборки ДВС проводилось с использованием методов анализа и синтеза. Проектирование контекстной диаграммы и декомпозиций процесса комплектации и сборки при ремонте двигателей внутреннего сгорания проводилось в нотациях IDEF0 (Function Modeling) и BPMN (Business Process Model and Notation). Результаты и обсуждение. Разработана цифровая модель BPMN процесса комплектации и сборки ДВС методом полной взаимозаменяемости. Определены возможности и необходимые условия совершенствования комплектации и сборки методом имитационного моделирования.
Ключевые слова: цифровые модели производства, BPMN, IDEF0, процессы ремонтантного предприятия, ремонтное производство.
Цитирование. Леонов О. А., Шкаруба Н. Ж., Гринченко Л. А., Пупкова Д. А. Создание цифровой модели процесса комплектации и сборки для ремонтного производства. Известия НВ АУК. 2023. 2(70). 458-466. DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-54.
Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились с представленным окончательным вариантом и одобрили его. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Введение. Цифровизация является актуальным трендом в различных сферах жизни и производства. Без внедрения современных цифровых технологий ни одна отрасль, ни одно производство не сможет развиваться и конкурировать как внутри страны, так и на мировом рынке. Цифровизация производства подразумевает переход на новые модели процессов и инструменты производства, основанные на информационных технологиях [17].
В настоящее время неотъемлемым этапом гармоничного развития и роста современного предприятия становится цифровое моделирование бизнес-процессов. Моделирование бизнес-процессов с помощью современных ИТ-подходов является важнейшим резервом для повышения эффективности и надежности производственных предприятий и организаций [13, 16].
При моделировании производственных процессов широко применяются такие нотации, как IDEF0 [4, 5] и BPMN [18]. В зависимости от вида процесса можно сделать вывод о применимости к его модели различных способов анализа и информатизации [1].
Нотация IDEF0 простая и понятная, но имеет ограниченное применение как с точки зрения описания сложных процессов, так и дальнейшей цифровизации процесса. Поэтому целесообразно использовать эту нотацию для описания процессов верхнего уровня, где нет необходимости в детальной регламентации отдельных видов деятельности в рамках данного процесса.
Использование BPMN в качестве нотации для моделирования бизнес-процессов является мощным и современным инструментом. Нотация BPMN широко применяется для проектирования сложных технологических процессов [3, 8], так как имеет ряд преимуществ, позволяющих использовать визуальную модель не только в качестве пояснения к инструкциям и регламентам, но и осуществлять на их основе имитационное моделирование.
Таким образом, исследования, направленные на создание цифровых моделей реальных производственных процессов, в том числе и процессов ремонтного предприятия, являются актуальными и позволяют решить задачу внедрения цифровых технологий и повышения уровня цифровизации производства.
Цель исследований - сформировать цифровую модель процесса комплектации и сборки ДВС для ремонтного предприятия.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Объектом исследования является процесс комплектации и сборки методом полной взаимозаменяемости.
Предмет исследования - последовательность и взаимодействие действий и событий, входы, выходы, ресурсы и механизмы управления в рамках исследуемого процесса.
Материалы и методы. Для проектирования процесса комплектации и сборки при ремонте ДВС использовались нотации IDEF0 (Function Modeling - метод функционального моделирования), нотация BPMN (Business Process Model and Notation - система условных обозначений (нотация) и их описания в XML для моделирования бизнес-процессов), с помощью которых построены контекстная диаграмма и ее декомпозиции.
Результаты и обсуждение. Капитальный ремонт двигателя - это сложный технологический процесс, включающий несколько этапов: разборка двигателя, очистка деталей, дефектация деталей, ремонтно-восстановительные работы, комплектация и сборка, обкатка и испытания отремонтированного двигателя. Также целесообразно выделить такие этапы, как входной контроль и хранение запасных частей, утилизация деталей и материалов. Для наглядного представления капитального ремонта ДВС с позиций процессного подхода составим его модель в нотации IDEF0 (рисунок 1), определим основные атрибуты процесса: входы, выходы, регуляторы и ресурсы. Входами процесса являются: двигатель, требующий капитального ремонта (неисправный), запчасти и комплектующие, поступающие от поставщика. Выход процесса - отремонтированный (восстановленный) двигатель, сопроводительная документация (протоколы испытаний, гарантийные документы и т.п.), а также детали и материалы для утилизации. Регуляторы процесса - технические требования на капитальный ремонт, внутренняя и внешняя нормативная документация предприятия (ГОСТы, методические указания, инструкции, приказы и распоряжения).
Как видно из диаграммы (рисунок 1), комплектация и сборка находятся практически на завершающей стадии капитального ремонта двигателя, поэтому ошибки, допущенные при проведении комплектации и сборки, могут не только негативно сказаться на эксплуатационных характеристиках двигателя, но и обесценить работы, проведенные на предыдущих этапах.
Входом для процесса комплектации и сборки являются новые детали, детали с допустимым износом и восстановленные детали. Выход процесса комплектации и сборки агрегатов - собранный двигатель и детали, отбракованные в данном процессе. Те из отбракованных деталей, которые подлежат восстановлению, отправляют в ремонт, а неисправимый брак отправляют на склад металлолома для утилизации. Запрос на новые детали формируется в случае, когда при определении номенклатуры необходимых деталей восстановленных деталей и деталей с допустимым износом недостаточно.
Далее проведем декомпозицию процесса комплектации и сборки (рисунок 1) и составим цифровую модель процесса в нотации BPMN. При организации процессов комплектации и сборки главным фактором является метод сборки, так как именно он определяет порядок проводимых сборочных операций. Для обеспечения точности сборки ремонтными предприятиями используется множество различных методов, одними из них являются методы взаимозаменяемости, разделяемые на методы полной взаимозаменяемости, неполной и групповой. Все они обеспечивают четкость и простоту организации сборки. Отличительной чертой полной взаимозаменяемости являются суженные поля допусков и необходимость в высокоточной обработке деталей, что позволяет соединять любые детали без дополнительных работ. При неполной или частичной взаимозаменяемости для определенного процента комплектуемых деталей, назначаемого заранее, допускаются работы по подгонке и подбору. Групповая же взаимозаменяемость характеризуется расширением полей допусков собираемых деталей за счет сортировки их на заданные размерные группы при комплектации. В рамках проводимых исследований будет разработана модель для комплектации и сборки методом полной взаимозаменяемости.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Рисунок 1 - Модель процесса капитального ремонта ДВС в нотации IDEF0
Figure 1 - ICE overhaul process model in notation IDEF0
Для создания модели процесс сборки методом полной взаимозаменяемости определены: входы, выходы, ресурсы и механизмы процесса, а также взаимодействие по входам и выходам с производственной системой. Процесс был разбит на отдельные действия и определены события по процессу (стартовое, промежуточные и конечное).
Стартовым событием для проектируемого процесса является поступление деталей в сборочный цех (комплектовочный участок). Новые детали заказываются предприятием у поставщиков в случаях, когда часть деталей восстанавливаемого двигателя являются неремонтопригодными и нуждаются в замене. На ремонтных предприятиях регулярно возникают ситуации, когда на комплектацию и сборку поступают запчасти и комплектующие из разных и независимых друг от друга источников. Такая ситуация оказывает значительное влияние на качество комплектации и сборки и, как следствие, в целом на качество ремонтного процесса. Поэтому важным является создание на ремонтном предприятии эффективной системы верификации запасных частей и комплектующих [6]. Кроме этого, отличительной особенностью ремонтного процесса является наличие на сборочной операции изношенных и восстановленных деталей, которые поступают от «выхода» процессов дефектации и ремонтно-восстановительных работ. Из этого следует, что необходимо особое внимание уделять качеству процесса дефектации изношенных деталей [12, 14] и его метрологическому обеспечению [7, 15]. Совокупность мероприятий по повышению качества дефектации, верификации запасных частей, комплектации и сборки оказывает положительное влияние на уровень качества ремонта в целом, что в конечном итоге снижает потери от внутреннего и внешнего брака на ремонтном предприятии [9, 10].
Модель комплектации и сборки в нотации BPMN представлена на рисунке 3. В модели отражены:
- стартовое, конечные и промежуточные события процесса;
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
шлюзы, определяющие слияние и разделение потоков операции в рамках процесса; движение материальных объектов, использующихся и создающихся в процессе.
Рисунок 2 - Модель процесса комплектации и сборки в нотации BPMN Figure 2 - Model of the picking and assembly process in notation BPMN
В процессе комплектования детали сортируют по типам: на «Вал» и «Отверстие», для последующей оценки их характеристик. Детали с характеристиками, соответствующими техническим требованиям, называют годными, и из них впоследствии формируют сборочные комплекты. Поскольку в рассматриваемом случае применяется метод полной взаимозаменяемости, подобранные комплекты сразу направляются на сборку, что обеспечивается испытаниями, проведенными на предшествующих этапах, отсеивающих детали, с допусками недостаточной точности, из-за чего необходимость в дополнительной обработке деталей отпадает.
У деталей с несоответствиями оценивается степень брака, и в случае когда выявлен исправимый брак, такие детали отправляют в ремонт для исправления - восстановления с составлением отчета об обнаруженных дефектах, после чего они могут допускаться для сборки в следующем цикле. Те детали, брак которых оценен как неисправимый, отправляются на склад металлолома для утилизации с составлением акта о несоответствиях, в котором подробно описаны дефекты и возможные причины.
После завершения комплектации укомплектованные детали и пары передаются для сборки. Собранные узлы оценивают с позиции годности их применения для последующей сборки двигателя, куда их непосредственно передают в случае, если результаты оценки успешны. При обнаружении неисправностей узлы разбираются, а составляющие их детали в зависимости от степени брака отправляют в ремонт или на склад металлолома для утилизации. Из годных узлов и агрегатов собирается двигатель, который далее отправляется на обкатку и испытания.
Модель процесса комплектования методом полной взаимозаменяемости также построена в нотации BPMN и представлена на рисунке 3.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Рисунок 3 - Модель процесса комплектации (методом полной взаимозаменяемости) в нотации
Figure 3 - Model of the picking process (by the method of complete interchangeability)
in the notation BPMN
На следующем этапе была проведена верификация разработанной модели. Верификация позволяет определить возникшие на стадии построения ошибки или несоответствия поведения модели при сравнении с реальным процессом [11]. Верификация включает проверку требований на соответствие стандартам предприятия в части проведения технологического процесса, проверку полноты модели, применение единой терминологии при описании процесса [2]. Именно благодаря успешному проведению верификации модели процесса можно приступать к этапу имитационного моделирования и анализу.
Сама структура операций и процессов может строиться с применением различного программного обеспечения, позволяющего не только строить цифровые модели процессов в различных нотациях и форматах, но и проводить имитационное моделирование для наглядного отображения процесса со всеми подробностями, а также провести оценку выбранных методов и способов организации процесса с учетом сопутствующих им различных факторов. В рассматриваемом случае построение моделей проводилось в программе BusinessStudio, с использованием нотации IDEF0 (рисунок 1) и BPMN (рисунки 2, 3). Функционал данной программы позволяет провести с её помощью имитационное моделирование. Для этого в программу вводятся данные, относящиеся к ресурсам производства, например, стоимость деталей и комплектующих, использующихся при сборке, временные затраты на проведение операции процесса, количество применяемых вспомогательный материалов, заработная плата рабочих и другие количественные характеристики, связанные с ресурсной базой.
Построение имитационной модели требует известных статистических характеристик процесса, связанных с распределением вероятностей переменных процесса. Это оценка распределения случайных событий, доверительных вероятностей, проверка гипотез о законах распределения случайных величин, и др.
Реализация имитационной модели на ремонтном предприятии открывает возможности для управления порядком сборочных циклов с учетом состояния предприятия и потребностей заказчика. Также появляется возможность адаптировать использование ресурсов предприятия под конкретные нужды, манипулировать их числовыми характеристиками, такими как стоимость, количество, время, а также параметрами точности.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Вывод. Таким образом, определены основные характеристики процесса комплектации и сборки при ремонте двигателей, разработана цифровая модель процесса в нотациях IDEF0 и BPMN. Определены дальнейшие пути применения имитационного моделирования с применением построенных моделей в ремонтном производстве.
Библиографический список
1. Артамонов И. В. Особенности применения алгоритмического подхода к моделированию бизнес-процессов // Вестник Алтайской академии экономики и права. 2018. № 2. С. 5-11.
2. Верификация требований к имитационной модели производственного предприятия / Т. К. Кравченко, Н. И. Голов, А. В. Фомин, А. Ю. Липатников // Бизнес-информатика. 2018. № 2 (44). С. 65-78.
3. Гуреев А. А. Совершенствование управления процессами при реконструкции объектов на основе прорывной технологии моделирования бизнес-процессов // Качество. Инновации. Образование. 2020. № 2 (166). С. 96-100.
4. Зарубин С. Г., Деев К. А. Разработка процессной модели цифрового машиностроительного производства // СТИН. 2017. № 3. С. 2-7.
5. Коваленко Н. В., Финогеева В. Е. Современные аспекты моделирования бизнес-процессов предприятий металлургической отрасли c использованием стандарта IDEF0 // Экономический вестник Донбасского государственного технического университета. 2019. № 1. С. 18-24.
6. Леонов О. А., Шкаруба Н. Ж., Вергазова Ю. Г. Дефектация валов и шестерен с позиции обеспечения качества соединений при ремонте редукторов сельхозмашин // Агроинжене-рия. 2022. Т. 24. № 4. С. 48-52.
7. Леонов О. А., Шкаруба Н. Ж. Нормирование погрешности косвенных измерений при приёмо-сдаточных испытаниях двигателей // Измерительная техника. 2022. № 8. С. 23-27.
8. Маторин С. И., Михелев М. В. Применение алгебраического аппарата для эффективного моделирования бизнес-процессов // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Экономика. Информатика. 2016. № 2 (223). С. 108-113.
9. Нормирование допускаемой погрешности измерения массы при контроле деталей шатунно-поршневой группы / М. Н. Ерохин, О. А. Леонов, Н. Ж. Шкаруба, П. В. Голиницкий, У. Ю. Антонова // Вестник машиностроения. 2021. № 9. С. 40-44.
10. Оценка внешнего брака на предприятиях машиностроения / Г. И. Бондарева, Г. Н. Темасова, О. А. Леонов, Н. Ж. Шкаруба, Ю. Г. Вергазова // Вестник машиностроения. 2021. № 11.С. 93-96.
11. Применение табличного алгоритма для верификации моделей бизнес-процессов / А. Г. Ивашко, А. В. Григорьев, А. А. Кропотин, О. Е. Овсянникова // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2013. № 7. С. 202-213.
12. Разработка алгоритма верификации запасных частей при ремонте машин / Г. И. Бондарева, О. А. Леонов, Н. Ж. Шкаруба, Ю. Г. Вергазова // Сельский механизатор. 2022. № 10. С. 27-29.
13. Шендрикова О. О., Елфимова И. Ф. Исследование процессов цифровизации промышленных предприятий. Организатор производства. 2019. Т. 27. № 1. С. 16-24.
14. Шкаруба Н. Ж. Влияние погрешностей измерения на результаты разбраковки при дефектации деталей машин // Тракторы и сельхозмашины. 2016. № 2. С. 41-43.
15. Шкаруба Н. Ж., Леонов О. А. Обоснование допускаемой погрешности измерений при контроле отклонений формы и расположения поверхностей деталей // Вестник машиностроения. 2020. № 12. С. 42-45.
16. Applying the theory of business processes re-engineering within the creation of the Uniform information space of the enterprise / G. G. Kulikov, T. K. Gindullina, V. N. Kapustin, M. S. Demchenko // Bulletin of the South Ural State University. Series: Computer Technologies, Automatic Control, Radio Electronics. 2022. Vol. 22. No 4. P. 109-118.
17. Kheifetz M. L. Design of mechatronic engineering systemsin digitalized traditional and additive manufacturing // Journal of Advanced Materials and Technologies. 2021. Vol. 6. No 1. P. 18-29.
18. Lopes T., Guerreiro S. Assessing business process models: a literature review on techniques for BPMN testing and formal verification // Business Process Management Journal. 2023. No 29. P.133-162.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Информация об авторах Леонов Олег Альбертович, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Метрология, стандартизация и управление качеством», Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева (127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49), e-mail: [email protected]; https://orcid.org/0000-0001-8469-8052; Scopus Autor ID: 57209748174; Researcher ID: ABC-5873-2020, tel.: +79166825656
Шкаруба Нина Жоровна, докт. техн. наук, доцент, профессор кафедры «Метрология, стандартизация и управление качеством», Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева (127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49), e-mail: [email protected]; https://orcid.org/0000-0002-2770-8442; Scopus Autor ID: 57210255441; ResearcherID: AAF-6340-2019, tel.: +79166062359.
Гринченко Лаврентий Александрович, аспирант, ассистент кафедры «Метрология, стандартизация и управление качеством», Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева (127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49), e-mail: а[email protected], tel.: +79055335537.
Пупкова Дарья Александровна, аспирант, ассистент кафедры «Метрология, стандартизация и управление качеством», Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева (127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49), e-mail: [email protected]; ttps://orcid.org/0000-0002-0273-2796; ResearcherID: AAD-6559-2022, tel.: +79261022290.
DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-55 INVESTIGATION OF THE PARAMETERS OF THE DEHYDRATOR FOR THE IMPLEMENTATION OF CONVECTIVE DRYING OF MOISTURE-CONTAINING FOODS
E. N. Neverov, I. A. Korotkiy, A. K. Gorelkina, A. E. Zadesenets
Kemerovo State University, Kemerovo, Russia
Received 28.03.2023 Submitted 15.05.2023
The research was conducted on the equipment of the Research Equipment Sharing Center of Kemerovo State University, agreement No. 075-15-2021-694 dated August 5, 2021, between the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (Minobrnauka) and Kemerovo State University (KemSU) (contract identifier RF—2296.61321X0032)
Summary
This article is devoted to a comprehensive study of the parameters of the dehydrator for the implementation of convective drying of moisture-containing food products. It is noted that for the implementation of convective drying it is necessary to maintain two main processes - uniform temperature distribution in the drying volume and the constancy of the distribution rate of the drying agent. The characteristic features of the drying cabinet are singled out and described, as well as the process of air distribution inside the dehydrator chamber and the measurement of temperature fields throughout the entire working volume. As a result of a technical study, the dependences of the flow rate of the drying agent were established. On the basis of research, the dependences of temperatures on the time of drying both with and without the product and their influence on a uniform temperature field are revealed.
Abstract
Introduction. The study of dehydration processes is one of the important directions of the development of technologies of the agro-industrial complex. At the same time, special attention should be paid to the latest developments in the field of equipment for drying agricultural products, as well as energy-saving processes used in this area. The expansion and improvement of qualitative drying processes is essential in the production of plant raw materials, which leads to an increase in production and an increase in the quality of the resulting product. An object. The object of research is a RAWMID oven and samples of extra class bananas. Materials and methods. The research was carried out in the «Scientific and Educational Center of the Department of Heat and Cooling Engineering» of Kemerovo State University using the equipment of the KemSU Collective Use Center. Results and conclusion. The obtained thermograms of the temperature distribution in the working volume of the drying chamber indicate a fairly uniform temperature distribution in the working volume of the chamber, but there are deviations of the order of 10 ° C at 40, 50 and 60 ° C, and
