Архив статей журнала
Цель данного исследования - повышение точности оценки вероятности безотказной работы оборудования с учетом восстановительных операций посредством анализа и разработки алгоритма и способов учета восстановительных операций при расчете вероятности безотказной работы оборудования в технологическом процессе. В статье представлена разработка алгоритма учета восстановительных операций, как одного из методов обеспечения надежности, при расчете вероятности безотказной работы оборудования в технологическом процессе. Алгоритм отвечает следующим требованиям: применение вероятностного подхода; учет операций обслуживания и ремонта оборудования; учет наличия нескольких резервных экземпляров оборудования; учет различных способов использования резервного оборудования; возможность получения входных данных для алгоритма из доступных в процессе источников; программная реализуемость алгоритма; возможность встраивания в автоматизированные системы управления технологическими процессами. В основе алгоритма заложено применение множеств для видов и групп операций, а также различных коэффициентов восстановления безотказной работы оборудования: коэффициент уменьшения вероятности безотказной работы оборудования при простое, коэффициент восстановления вероятности безотказной работы оборудования при обслуживании и ремонте. Рассмотрены и проанализированы частные случаи применения разработанного алгоритма: последовательный, предполагающий использование одного экземпляра оборудования до тех пор, пока вероятность его безотказной работы выше граничного значения, и поочередный, заключающийся в переключении на другой экземпляр после каждого использования. Представленные в работе положения позволят повысить контроль в технологических процессах с применением автоматизированных систем управления и обеспечить их работоспособность на основе расчета априорных и апостериорных вероятностей безотказной работы оборудования в операциях технологического процесса.
Цель исследования - повышение надежности работы автоматизированной системы управления складским помещением за счет увеличения среднего времени наработки на отказ и оптимизация ее эффективности путем сокращения времени выполнения цикла обработки изделий и равномерного распределения степени заполнения складских секций с помощью технологий имитационного моделирования. Предложен общий вид имитационной модели складского комплекса, включающий конвейер подачи, модуль динамической сортировки, роботизированные станции обработки, сборки и упаковки, трёхсекционный склад ёмкостью 162 места. Управление реализовано на программируемом логическом контроллере семейства Siemens S7-1500 в среде TIA Portal. Предложенная автоматизированная система управления складским помещением позволяет проанализировать влияние случайного распределения изделий по цветовым потокам на время выполнения цикла программы, а также степень заполнения каждой складской секции, фиксируя моменты возникновения производственных заторов и вынужденных остановок. Такой подход предоставляет инженерам инструмент предварительной оптимизации алгоритмов управления до внедрения в реальные технологические процессы. Также представлены результаты проведенных испытаний пяти различных по количеству партий изделий, продемонстрировавшие рост задержек и вынужденных остановок по мере приближения к лимиту хранения и неравномерного заполнения секций. Проведенный анализ показал накопление статистической ошибки во временя выполнения цикла программы, вызванной взаимодействием конвейеров и роботов. Полученные результаты подтверждают эффективность использования имитационного моделирования для предварительной оптимизации складских операций, демонстрируя снижение времени обработки, уменьшение простоев оборудования и повышение общей надежности системы по сравнению с традиционным процессом разработки систем автоматизации технологических процессов. Применение имитационного моделирования позволяет не только минимизировать риски при запуске реального производства, но и разработать индивидуальные рекомендации по модернизации складской инфраструктуры с учетом выявленных узких мест.
В обработке естественно-языковой информации актуальна проблема выявления текстов определенной семантической направленности и определения их источников. Это требуется в анализе новостных потоков, чатов мессенджеров, социальных сетей, проверке документов на плагиат и других подобных задачах. Целью работы является обоснование концептуальной модели выявления в естественно-языковых потоках текстов определенной семантической направленности по формальным описаниям их источников. Анализ известных подходов показал потребность в собственном инструментарии для решения проблемы. В работе предлагается семантическую направленность задавать сценариями языка формальной грамматики гипотетического семантического объекта, сценарии представлять последовательностями характеристик семантического словаря и направленность текста определять семантической близостью сценарию. Бесконечность языка сценариев и отсутствие информации об исходном тексте исключают простой перебор, поэтому предполагаемый сценарий конструируется. Процесс организуется последовательным определением семантического сходства токенов текста характеристикам и их сборкой в предполагаемый сценарий, проверяемый на принадлежность языку. Для семантического сравнения текстов и сценариев сконструированы функции семантического подобия, общий и частный алгоритмы выявления текстов определенной семантической направленности. В общем алгоритме разбор сводится к построению вывода в формальной грамматике, для регулярных грамматик разбор выполняется системой переходов. Для ускорения сборка предполагаемого сценария совмещается с грамматическим разбором и используется механизм бек-трекинга. Точность алгоритмов определяется фактической близостью текстов сценариям. В работе приводится состав разработанного программного комплекса, тестирование которого подтверждает теоретические результаты. Исследование развивает фундаментальные основы математического моделирования естественно-языковой обработки и предлагает новые эффективные вычислительные алгоритмы для комплексов проблемно-ориентированных программ.
Цель исследования - разработать комплексный, нейросетевой и гидродинамического моделирования двухфазной фильтрации в призабойной зоне метод оптимизации геолого-технологических мероприятий на нефтяных скважинах, проводимых для интенсификации добычи нефти. В качестве элементов прокси-модели для формирования обучающей и тестовой выборки использовалась база данных технологических режимов скважин и эффективности обработок призабойной зоны скважин. Библиотеки оптимизаторов Python и алгоритмы глубокого обучения Pytorch применялись для выбора конкретного вида и параметров процесса. Для конкретного месторождения проведен анализ различных вариантов и эффективности воздействия на нефтяной пласт. Для определенной группы скважин анализ показал эффективность прогрева призабойной зоны скважины. На модели двухфазной фильтрации выполнено гидродинамическое моделирование. Результаты расчетов использовались для детализации процессов в пласте и как дополнение к промысловым данным для повышения качества обучающих и тестовых выборок. Показано, что прокси-моделирование, представляющее собой комбинацию алгоритмов машинного обучения и упрощенного гидродинамического моделирования, позволяет прогнозировать эффективность и оптимизировать процесс планирования программ геолого-технологических мероприятий на нефтяной скважине, повысить рентабельность добычи нефти. Разработанная модель на основе алгоритмов глубокого машинного обучения и гидродинамического моделирования открывает широкие возможности для анализа других видов обработки призабойной зоны, физико-химического воздействия на нефтяной пласт.