Архив статей журнала
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 настоящее время организация технологии «виртуальный рельс» в перегрузочном портовом комплексе представляется одной из актуальных задач в области управления логистическими процессами. Целью исследования является использование геоинформационной технологической системы «виртуальный рельс» в автономном технологическом процессе перевалки контейнеров с учетом класса груза, массы и особых условий перевозки. Данный метод может повысить эффективность процессов, таких как разгрузка и погрузка контейнеров, управление ресурсами, что, в свою очередь, способно привести к снижению затрат и времени обслуживания. В статье рассмотрены методы повышения точности в управлении технологическими комплексами «виртуальный рельс». Существующие технологические методы высокоточного позиционирования требуют определения разностных частот от четырех спутников. В работе предложено использовать корректирующие сигналы станции для счисления ошибки определения координат транспортного средства. Учитывая, что транспортное средство в условиях контейнерного терминала движется в одной плоскости, вычисление погрешности определения координат по одной из осей может быть произведено как определение базовой поправки в момент времени определения отклонения от опорной частоты сигнала спутника. Учет этой погрешности позволяет увеличить точность определения координат при организации технологического комплекса «виртуальный рельс» в порту, что способствует более эффективному управлению процессами и ресурсами.
Цель данного исследования заключается в разработке теории решения задач гарантированного нелинейного программирования, направленной на управление группой роботов-лаборантов. Присутствие мутагенных и канцерогенных веществ в рабочей среде подчеркивает необходимость регулярного мониторинга, включая анализ проб воздуха в лаборатории. Это создает потребность в использовании специализированных групп роботов-лаборантов, которые будут выполнять различные задачи на разных устройствах в разные промежутки времени. Поскольку ошибки в действиях этих роботов могут вызвать серьезные последствия, требуется разработка новых алгоритмов управления для повышения их точности. При значительных колебаниях времени работы роботов-лаборантов наблюдается замедление роста экономической эффективности при увеличении частоты отбора проб, и на определенном уровне частоты дальнейшее увеличение становится менее заметным. В условиях значительных изменений времени работы роботов-лаборантов целевая функция имеет нелинейный характер. Поэтому задачи оптимизации времени работы роботов-лаборантов относятся к классу нелинейных задач. Методы используют имитационное моделирование, теорию оптимального управления, статистику. В работе развиты теоретические основы решения задач нелинейного программирования с эквивалентной детерминированной задачей. Итогом исследования является разработка концепции функционирования коллектива роботов, учитывающая условия безопасности химико-технологических процессов.
Текущие исследования по разработке передовых квантовых алгоритмов нацелены на создание набора алгоритмических примитивов, которые могут быть использованы в качестве модулей для различных промышленных рабочих процессов. Цель статьи заключается в рассмотрении различных квантовых алгоритмов для оптимального квантового управления. В работе использовались методы систематического обзора литературы, контент-анализа. Всесторонний поиск осуществлялся в соответствии с рекомендациями PRISMA и проводился в базах Scopus, Web of Science и Google Scholar за период с 2022 по 2025 г. Литература для такого обзора отбиралась в базах данных на основании количества цитирований публикаций, импакт-фактора, индекса Хирша журналов. В практической части исследования использовались методы численного оптимального управления и обучения с подкреплением. В статье представлен обзор исследований современных авторов в области ослабления эффектов шума и декогеренции, анализа ошибок квантовых алгоритмов, а также методов оценки и снижения суммарной погрешности. В процессе исследования в качестве перспективного алгоритма для квантового оптимального управления прорабатываются тепловые ансамбли с целью аппроксимации следа унитарной матрицы. Проводится аналитическая связь между алгоритмом Ахаронова для получения полинома Джонса. Отдельно рассмотрены трехпрядевые косы и их унитарные представления, а также представления на основе тепловых ансамблей. Показана методика измерения математического ожидания фазово-чувствительного оператора обнаружения ансамбля. Доказано преимущество приведенного алгоритма для квантового оптимального управления. Рассмотрен вариационный квантовый алгоритм и его особенности. В работе получены результаты сравнительного анализа наиболее распространенных квантовых алгоритмов оптимального управления. Обозначены пути их усовершенствования с указанием характерных особенностей для каждой модели. Также отмечено, что перспективным направлением дальнейших изысканий является изучение возможностей пересечения областей квантовой механики и машинного обучения, что может привести к созданию новых подходов к управлению квантовыми системами, улучшению существующих алгоритмов.