Научный архив: статьи

Техническое состояние шаровых мельниц, используемых в процессе подготовки минералов, руд, угля, цементного клинкера и др. для тонкого измельчения материалов, определяется технологической нагрузкой и фактическим состоянием. Вибрационные показатели в данном случае являются наиболее универсальным диагностическим показателем при формировании информационной картины работающего оборудования. Уникальность условий эксплуатации мощных агрегатов шаровых мельниц с регулированием частоты вращения на базе систем ПЧ – АД (преобразователь частоты – асинхронный двигатель), ПЧ – СД (преобразователь частоты – синхронный двигатель) требует разработки универсальных подходов к оценке вибрационной нагруженности с учётом индивидуальных конструкторских особенностей и режимов работы. В статье впервые выполнен анализ основных взаимосвязанных технических характеристик промышленных шаровых мельниц: объём барабана, диаметр, частота вращения, шаровая нагрузка, общий вес, мощность привода, что позволит более обоснованно подойти к выбору технических параметров и режимов работы. Установка стационарной системы вибрационного контроля на шаровых мельницах размола минерального сырья потребовала индивидуального определения границ категорий технического состояния отдельно для двигателя, вал-шестерни и барабана. Границы категорий определялись индивидуально для каждого вала методом статистической классификации в предположении, что сопрягаемые узлы находятся в состоянии, формируемом энергетическим потенциалом повреждения при ступенчатом развитии. Определены «эталонные» соотношения между значениями вибрации в трёх взаимно перпендикулярных направлениях. Установлены характерные образы и последовательность развития повреждений по прямым спектрам виброскорости и виброускорения. При анализе временных реализаций вибрационного сигнала выделен режим биений как признак развития повреждения элементов зубчатых передач. Информативное обеспечение технического состояния шаровых мельниц в достаточной степени достигается анализом общего уровня вибрации, прямых трендов виброскорости и виброускорения, анализом временных реализаций вибрационного сигнала, длительным и краткосрочным анализом трендов. Тренды виброскорости позволяют оценить техническое состояние по стабильности работы, частоте запусков, времени ремонтов.

Горнодобывающая отрасль является одним из ключевых секторов экономики России, обеспечивая другие отрасли необходимым сырьем и материалами. Однако эта отрасль характеризуется тяжёлыми условиями труда, которые могут негативно сказаться на здоровье работников. Воздействие вредных веществ и значительные физические нагрузки способствуют развитию профессиональных болезней. Для обеспечения безопасности производственных процессов и сохранения здоровья работников горнодобывающей отрасли необходимо проведение специальной оценки условий труда. Эта оценка позволяет определить уровень вредности и опасности на рабочих местах, а также разработать меры по снижению негативного воздействия на здоровье работников. Целью работы является определение запыленности рабочего места оператора дробильно-щебеночного завода в рамках специальной оценки условий труда. Определение концентрации пыли в воздухе рабочего места оператора дробильно-щебеночного завода производили в соответствии со стандартной весовой методикой. Испытания проводились в четыре этапа и длились 400 мин, что составляет 83% от общего времени рабочей смены. По результатам обработки данных выявлено превышение предельно допустимой концентрации пыли в 1,28 раза. Установлен класс (подкласс) условий труда – 3.1. Установлено, что средние концентрации пыли на разных этапах испытания различаются в 3–4 раза, что связано с интенсивностью и направлением ветра на производственной площадке. По полученным данным спрогнозированы концентрации пыли на рабочем месте в зависимости от скорости ветра на производственной площадке с величиной достоверности аппроксимации R2 = 0,95. Установлено, что максимально допустимая скорость ветра на производственной площадке не должна быть выше 2,6 м/с. С помощью аппроксимированных данных спрогнозировано, что при отсутствии ветра на производственной площадке концентрация пыли в воздухе рабочего места оператора сохранится на уровне 0,5 мг/м3. Для снижения запыленности рабочего места оператора необходимы комплексные мероприятия по сокращению пылеобразования на дробильно-сортировочном заводе, включающие мойку колес автомобильного транспорта, установку систем подавления пыли и замену открытого ленточного конвейера на закрытый. Для предотвращения развития профессиональных заболеваний операторам рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты органов дыхания, кожи и глаз на протяжении всей смены.

Актуальность работы обусловлена необходимостью получения максимально полной картины состояния минерально-сырьевой базы меди по Российской Федерации. Цель: изучение состояния минерально-сырьевой базы меди России (балансовых запасов, прогнозных ресурсов), пространственного размещения месторождений меди по типам рудных формаций и в пределах рудных провинций, перспектив национального производства добычи меди. Методы: статистический, графический, логический. Результаты: Представлена сводная карта-схема России, включающая 25 меднорудных провинций и выборку из 150 наиболее значимых месторождений меди различных рудных формаций, перспективных объектов и площадей. Даны характеристики основных рудных формаций, месторождения меди которых имеются в России, а также меднорудных провинций и медных месторождений вне провинций. В России основная добыча сконцентрирована на сульфидных медно-никелевых и медно-колчеданных месторождениях, а также начата добыча на медно-порфировых и медно-скарновых месторождениях. В 2021 г. уровень добычи меди в Российской Федерации составил 1147 тыс. т. Реализация новых подготавливаемых проектов разработки медных месторождений может увеличить уровень годовой добычи России на 635–1053 тыс. т (на 55–91 % от уровня добычи 2021 г.). В России по состоянию на 01.01.2022 г. учтено 102,7 млн т балансовых запасов и прогнозных ресурсов в пересчете на условные запасы – 16,1 млн т. Наибольшие объемы запасов меди приходятся на медно-никелевую (34,4 % от российских запасов), меднопорфировую (23,9 %) формации, формацию медистых песчаников (19,6 %) и медно-колчеданную формацию (14,5 %) и 7,6 % на все остальные рудные формации. По провинциям на Норильско-Хараелахскую приходится 30,9 % от российских запасов, на Кодаро-Удоканскую – 20,3 % на Уральскую – 18,9 %. Отмечается увеличение показателей долей запасов меди для новых провинций: Приморской – 8,29 %, Охотско-Чукотской – 6,23 % и Восточно-Тувинской – 3,7 %. На остальные меднорудные провинции приходится 11,68 % российских запасов меди. В целом имеющихся запасов меди Российской Федерации хватит минимум на 47 лет оптимальной эксплуатации. Наиболее обеспечены запасами разрабатываемые месторождения медно-никелевой и медно-порфировой формаций, а также формации медистых песчаников. Для месторождений медно-колчеданной и медно-скарновой формаций имеет место срабатывание имеющихся запасов балансовых руд. По эксплуатационным регионам достаточная обеспеченность имеется лишь для Норильско-Хараелахской, Кольской и Рудно-Алтайской провинций. В старой горнопромышленной Уральской и новой Восточно-Забайкальской провинциях отмечается серьезное срабатывание запасов балансовых руд. В старой горнопромышленной Северо-Кавказской провинции имеет место высокий уровень обеспеченности, что является следствием малого уровня добычи и наличия невостребованных запасов резервных медных месторождений. Обеспеченность запасов прогнозными ресурсами медно-никелевой формации невысокое, но возможны открытия новых месторождений богатых сливных руд на глубине в пределах Хараелахского и Тангаралахского рудоносных интрузивов. Для медно-колчеданной формации прирост запасов возможен за счет оценки глубоких горизонтов и периферии известных месторождений Уральской провинции, а также поиска новых месторождений на территории Приполярного и Полярного Урала. Для медно-полиметаллической формации известно множество месторождений в старых горнопромысловых Рудно-Алтайской, Салаирской и Северо-Кавказской провинциях, а также при исследовании новых Восточно-Тувинской и Охотско-Чукотской провинций. Для медно-порфировой формации увеличились масштабы геологоразведочных работ в Восточно-Тувинской, Приморской и Охотско-Чукотской провинциях, где имеются все предпосылки к обнаружению новых, в том числе крупных медно-порфировых месторождений. Для формации медистых песчаников возможен прирост запасов в пределах Кодаро-Удоканской, Игарской, Билякчанско-Приколымской и Шорско-Хакасской провинциях. В условиях развития новых технологий подземного выщелачивания меди становятся привлекательными поиски, разведка и вовлечение в эксплуатацию небольших месторождениий медистых песчаников в Приуральской и Донецкой провинциях. В учтенных балансовых запасах меди России отсутствуют объекты месторождений формации самородной меди в базальтоидах, известные в пределах Шорско-Хакасской, Норильско-Хараелахской и Билякчанско-Приколымской провинций.

Представлен программный комплекс, предназначенный для оценки скорости коррозии и определения остаточного ресурса трубопроводов. Комплекс учитывает климатические условия и характеристики транспортируемых сред, а также особенности самих трубопроводов и их изоляционных покрытий. Он позволяет анализировать различные виды коррозии, включая атмосферную, электрохимическую и механическую. Приведена многоуровневая интеллектуальная карта программного комплекса. Предложена функциональная структура, описывающая принцип работы программного комплекса, рассмотрены все виды обеспечения ПК, представлены результаты расчётов и примеры интерфейсов.

Многие современные средcтва Машинного обучения (МО) работают недостаточно эффективно, ввиду выраженной нелинейности изменения трафика и нестационарности. В этих условиях выделяется задача прогнозирования признаков приращений (направления изменения) процесса временных рядов. В статье предлагается использовать некоторые результаты теории случайных процессов для быстрой оценки предсказуемости знаков приращений с приемлемой точностью. Предлагаемая процедура представляет собой простое эвристическое правило предсказания приращения двух соседних значений случайной последовательности. Показывается связь данного подхода для временных рядов с известными подходами предсказания двоичных последовательностей. Рассматривается возможность использования опыта прогнозирования абсолютных значений трафика при прогнозировании знака изменения.

Статья посвящена анализу нового направления доказательного образования – прогнозированию образовательных результатов, которая стала возможной с развитием инструментов искусственного интеллекта. Рассмотрена проблематика прогнозирования образовательных результатов в ретроспективе, современное состояние, аналитика отечественных и международных исследований, потенциал данного направления и практическое применение. Проанализировано проблемное поле прогнозирования образовательных результатов с помощью инструментов искусственного интеллекта и предложены способы интеграции подобных решений в систему общего образования.

В статье рассмотрен опыт реализации технологий искусственного интеллекта для разработки специальной программы как инновационного инструмента по осуществлению прогноза стабильности супружеских отношений. Для экспериментального исследования осуществлен сбор и обработка индивидуальных данных участников эксперимента 23-40 лет (n=57). С помощью реализации интеллектуальных алгоритмов машинного обучения были определены прогнозы по двум категориям: «неустойчивость и расторжение брака» и «устойчивость брака и исключение развода». В результате авторская разработка выявила ключевые категории признаков, положительно или отрицательно влияющих на возможность достижения в будущем семейного счастья. Созданная программа позволяет спрогнозировать будущую семейную траекторию и при определенных обстоятельствах может повысить целостность семейного очага.

В современных условиях высокой динамичности внешней среды, обусловленной в первую очередь научно-техническим прогрессом, судостроительным предприятиям для обеспечения увеличения рыночной доли, повышения конкурентоспособности важно своевременно выявлять тренды, которые будут определять детерминанты их устойчивого развития в долгосрочной перспективе. Также в организации важно выстроить многоуровневую систему планирования во взаимосвязи со сформированными прогнозами. Актуальность исследования обусловлена необходимостью решения важной научной проблемы синхронизации составления и соответствия содержания стратегических, тактических и оперативных планов деятельности предприятия судостроительной промышленности полученным прогнозам относительно будущих изменений внешней среды для создания основы его устойчивого развития в долгосрочной перспективе.

Цель: разработка методических рекомендаций по построению интегрированной системы прогнозирования и планирования деятельности судостроительной организации для обеспечения ее устойчивого долговременного экономического роста.

Методы: при проведении научного исследования применялись системный подход, методы обобщения, группировки, сравнительного анализа, метод построения сбалансированной системы показателей BSC, метод целеполагания SMART и др.

Результаты: обобщены критерии целеполагания на разных уровнях управления компанией; предложены основные принципы прогнозирования и планирования деятельности судостроительной организации; показана взаимосвязь системы прогнозирования и многоуровневого планирования с информационным обеспечением принятия управленческих решений и уровнем совокупного риска.

Выводы: установлено, что темпы экономического роста, уровни устойчивости и конкурентоспособности судостроительного предприятия определяются степенью взаимосвязи и взаимообусловленности сформированных прогнозов, стратегических, тактических и оперативных планов его деятельности. Внедрение на отечественных судостроительных предприятиях предложенной системы прогнозирования и планирования деятельности позволит минимизировать вероятность возникновения риска принятия нерациональных управленческих решений, в частности в области ценообразования на судостроительную продукцию, и обеспечить рост доходов данных предприятий, прибыли, инвестиционной привлекательности и рыночной стоимости. Полученные результаты исследования послужат научной основой для развития методологии прогнозирования и планирования в общей системе менеджмента организации.

В условиях увеличения средней продолжительности жизни, снижения рождаемости, увеличения миграции и других демографических изменений, метод Форсайт может помочь семьям и обществу готовиться к новым вызовам и возможностям. Например, предвидение увеличения числа пожилых людей может побудить государство разработать программу поддержки для этой категории населения, а прогнозирование увеличения миграционного потока может способствовать разработке интеграционных программ для новых иммигрантов. Метод Форсайт является актуальным в контексте демографических изменений, так как он позволяет предсказать возможные сценарии будущего развития семьи и общества на основе анализа текущих данных и тенденций. Что позволит принять более осознанные решения и разработать государству новые инструменты по улучшению демографической ситуации в стране. Метод Форсайт также имеет большую актуальность в образовании, особенно в контексте технологических инноваций. Так, целью статьи является изучение студентами демографической ситуации РФ методом Форсайта на занятиях по социологии. Авторы полагают, что интерес к методу Форсайт заключается в том, что он позволит студентам факультета экономики и управления ВолгГТУ развить навыки стратегического мышления и планирования, что позволит применять эти навыки не только в области изучения демографии, но и в сфере своей будущей профессиональной деятельности экономиста. В статье представлены результаты опроса студентов первого курса Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ) по отношению к демографической ситуации в стране. Рассматриваются позитивные и негативные факторы, влияющие на демографическую ситуацию. Предложены некоторые меры по улучшению демографии РФ. Предлагаемый метод Форсайт в образовательном процессе может представлять интерес для преподавателей и методистов высшей школы, занимающихся разработкой новых подходов в обучении студентов.

Предмет. Прогнозирование значений спредов доходности на первичном рынке корпоративных облигаций стран БРИКС. Выборка включает в себя облигации из всех стран БРИКС. Исследование проводилось на данных по облигациям компаний реального сектора экономики.

Цели. Выбрать подходящую конфигурацию искусственной нейронной сети и список входных переменных (экономических показателей) для прогнозирования спредов доходности. Проверить способность полученной нейронной сети прогнозировать спреды доходности корпоративных облигаций на данных по странам БРИКС и по России в частности.

Методология. Исследование проводилось на двух не связанных между собой наборах данных, полученных из разных источников. В первый набор данных входят только российские рублевые корпоративные облигации. Во второй - облигации компаний из всех стран БРИКС. Вначале была выбрана конфигурация нейронной сети, позволяющая получать приемлемые прогнозы на данных по России. Далее как на данных по России, так и на данных по странам БРИКС отбирались модели (списки независимых переменных), позволяющие получить наиболее точные прогнозы. Прогнозирование осуществлялось следующим образом: вначале нейронная сеть обучалась на данных за пять лет, затем на данных за шестой год строился прогноз. После построения прогноза оценивалось качество получаемого прогноза.

Результаты. В модели, рассчитываемой на наибольшем числе наблюдений и не учитывающей особенностей компании эмитента, для ~75% наблюдений ошибка прогноза не превышает 200 базисных пунктов. В остальных моделях результаты еще лучше.

Выводы. Выбранный способ прогнозирования применим на данных как по России, так и на данных по странам БРИКС.

Проведено исследование временного ряда заболеваемости болезнями органов пищеварения в Приморском крае по данным Росстата. С помощью метода Хольта-Винтерса построен краткосрочный прогноз, показывающий рост заболеваемости в крае болезнями органов пищеварения.

Трудно переоценить роль научно-инновационной сферы в развитии территорий, особенно в условиях действующих санкций, существенно ограничивающих возможности дальнейшего социально-экономического роста страны. Именно наука способна стать драйвером в преодолении кризисных явлений, поскольку ее становление является необходимым условием достижения технического и технологического суверенитета государства. Регионы России отличаются неоднородностью в своем развитии, не является исключением и научно-инновационная подсистема. Сбалансированный рост территорий страны предполагает обмен информацией между субъектами в условиях регулярного воздействия на научно-инновационные процессы факторов внешней среды. Именно данная открытость региональных систем в вопросах научно-инновационного развития обуславливает возможность применения для оценки перспектив планирования и прогнозирования энтропийного подхода. В рамках данного исследования предлагается расчет интегральной характеристики научно-инновационного развития на основе открытых статистических данных с последующей оценкой меры неопределенности в развитии округов по данному критерию. Также осуществляется сравнение найденных показателей с минимальным и максимальным значением энтропии для рассматриваемых систем. Было выявлено, что наименьшее значение энтропии характерно для Северо-Кавказского Федерального округа, что свидетельствует о широких возможностях применения традиционных подходов к планированию научно-инновационного развития регионов округа. Субъекты Центрального Федерального округа в вопросах научно-инновационного роста в наибольшей мере нуждаются в индивидуальном подходе при построении стратегических планов, поскольку значение функции энтропии является наибольшим среди всех рассматриваемых округов. Универсальность предложенного подхода позволяет анализировать процессы с учетом неопределенности систем. Рассмотрение энтропийных характеристик является важнейшим этапом планирования. Его применение способно предопределить перспективы дальнейшего целеполагания с учетом возможности достижения желаемых количественных и качественных характеристик научно-инновационного развития регионов в будущем.