CC BY
4
УДК 621.9
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-2-146-147
ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДГОТОВКА И ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ПРОИЗВОДСТВА
В.В. Птицын
При автоматизации умственного труда в машиностроении за счет применения искусственного интеллекта требуется конкретизация и автоматизация производственных функций и задач. В работе конкретизируются основные технологические функции и задачи при технологической подготовке (ТПП) и обеспечении (ТОП) производства. Автоматизация умственного труда в машиностроительном производстве заключается в замене (имитации) его искусственным интеллектом в технологическом процессе и управлении им. Нормативно умственные трудовые действия в составе конкретных трудовых функций закреплены в профессиональных стандартах специалистов. Направления технологических работ при подготовке и обеспечении производства обозначены комплексом взаимосвязанных государственных стандартов. Деятельность ТПП алгоритмизируется, ТОП алгоритмизируется не полностью. Продукт умственного труда ТПП является предметом умственного труда ТОП. Интеллектуальные возможности «живого труда» ранжируются в профессиональных стандартах специалистов.
Ключевые слова: интеллектуальная деятельность, машиностроительное производство, технология.
В национальной стратегии развития искусственного интеллекта обозначен период до 2030 г. и отмечается, что недостаточное развитие искусственного интеллекта «повлечёт за собой экономическое и технологическое отставание» [1].
Применение искусственного интеллекта в машиностроении потребует конкретизации и систематизации производственных функций и задач.
Цель работы: конкретизировать основные технологические функции при решении производственных задач машиностроения и обосновать отнесение их к подготовке или к обеспечению производства.
Решаемые задачи для достижения указанной цели в большей степени касаются технологической подготовки производства (ТПП) и технологического обеспечения производства (ТОП).
Производственные функции (вид деятельности человека), направлены на «создание экономического продукта или оказание услуги (выполнения работ), основаны на процессе активного преобразования материального и духовного мира» [2].
«Искусственный Интеллект - комплекс технологических решений, позволяющих имитировать когнитивные функции человека (включая самообразование и поиск решений без заданного алгоритма) при выполнении конкретных задач» [1].
В производстве, в том числе и машиностроительном, это задачи, относящиеся к преобразованию духовного мира, объединены общей целью в составе определенных трудовых функций специалистов.
Когнитивные функции человека реализуются в результате «умственного труда: вида простого процесса труда (живого труда), преимущественно связанного с использованием интеллектуальных возможностей человеческого организма» [2].
Имитация простого процесса труда в машиностроении и приборостроении это исключение участия людей в технологическом процессе и управлении им за счет применения энергии неживой природы, то есть автоматизация живого труда [3]. Словосочетанию «автоматизация умственного труда» по сути соответствует термин «искусственный интеллект».
Описание нормативных умственных трудовых действий человека,
соответствующих направлению и уровню производственного процесса содержится в описании трудовых функций профессиональных стандартов.
В профессиональных стандартах трудовые функции, объединенные общей целью в зависимости от объекта трудовой деятельности, разделены согласно квалификации исполнителей на уровни, обозначенные как «обобщенные трудовые функции». «Квалификация» искусственного интеллекта определяется возможностью и математическим обеспечением вычислительных машин.
От направления трудовой деятельности «живого» умственного труда зависит выбор математического обеспечения искусственного интеллекта.
В машиностроении и приборостроении направления трудовой деятельности, то есть работ, структурированы государственным стандартом [4].
Основные положения, структуру и организацию технологических работ машиностроения и приборостроения для обеспечения организационного, информационного и технического единства работ установлены комплексом взаимосвязанных государственных стандартов с присвоением шифра в зависимости от объектов [4].
Объектами стандартизации группы ТПП являются «основные принципы и организации работ по ТПП» -шифр группы 3. Группа ТОП - технологическое обеспечение установившегося производства охватывает «порядок организации работ по поддержанию (повышению) уровня стабильности технологии в установившемся производстве», группа 5[4].
Наименование групп и объектов стандартизации позволяют выделить направления технологических работ производственной деятельности: ТПП - создания продукции, ТОП - обеспечение установившегося производства.
Для отнесения различных видов производственной деятельности к подготовке или обеспечению производства рассмотрим более подробно оба направления технологических работ и решений.
Системный анализ, управление и обработка информации
ТПП - совокупность работ и мероприятий [5,6,7] или вид производственной деятельности [8], обеспечивающей технологическую готовность предприятия.
В перечисленных стандартах технологическая готовность определена подготовкой конструкторско-технологической документации и средств технологического оснащения для выпуска изделий.
Конкретные задачи при подготовке технологической документации относятся у интеллектуальной деятельности и описаны в профессиональном стандарте 40.031 [9] и других. Интеллектуальная деятельность, касающаяся подготовки технологического оборудования, заключается в поддержании работоспособного состояния оборудования, описана в профессиональном стандарте 40.225 [10]. Задачи подготовки технологической оснастки в первую очередь направлены на ее проектирование, а необходимые интеллектуальные трудовые действия описаны в профессиональном стандарте 40.052 [11].
Примечательно, что уровни квалификационного ранжирования при ТПП в профессиональных стандартах определяются сложностью предметов труда, в рассмотренных стандартах изделий и технологического оснащения (простые, сложные). Под изделием при интеллектуальной деятельности понимается информация о нем, а документация фиксирует результаты переработки информации, выполненную работу.
Порядок поиска решений при математическом моделировании ТПП упрощается применением типораз-мерных рядов изделий, типовых технологических процессов и требований нормативной документации.
В машиностроении на государственном уровне подготовку к поиску решений с помощью искусственного интеллекта начали с включения в профессиональные стандарты специалистов обязанности применения и дополнения информацией систем: технологической подготовки производства (САР - системы), управления данными об изделии (РБМ - системы), планирование ресурсов (ОРЯ - системы) и других.
Результаты ТПП, то есть технологические и организационные решения по определению значения параметров и форм (порядка) соединения элементов производственного процесса, соответствуют «изготовлению заданного объекта в заданных условиях и с заданными характеристиками» [4].
ТОП установившегося производства - «Совокупность организационных и технологических мероприятий, направленных на поддержание качества и надежности технологических процессов и технологических систем в условиях установившегося производства» [6,7] или «уровня стабильности технологии» [4].
Предметы умственного труда ТОП являются результаты ТПП - окончательно отработанная информация конструкторско-технологической документации и средства технологического оснащения.
Интеллектуальные задачи ТОП — это поддержание качества, надежности и стабильности технологических процессов, по сути, управление действиями людей и орудий труда в производственном процессе при преобразовании материального мира на предприятии (в организации).
Совокупность основных задач «живой» деятельности ТОП описаны в трудовых функциях профессиональных стандартов «Специалист по оперативному управлению механосборочным производством» [12] и «Специалист по обеспечению механосборочного производства технологической оснасткой» [13] и других. В установившемся производстве используется только работоспособное оборудование, что обеспечивается трудовой деятельностью при ТПП.
Квалификационные уровни функций «живого труда» (обобщенные трудовые функции) в профессиональных стандартах ТОП определены структурно-производственным уровнем организации (участок, цех и т.д.)
Порядок поиска решений при ТОП плохо алгоритмизируется и для искусственного интеллекта потребуется статистические методы управления процессами.
Вывод. Продукт умственного труда ТПП является предметом умственного труда ТОП. Основные функции умственного труда ТПП относятся к проектированию, ТОП - к управлению. Основные интеллектуальные возможности «живого» труда ранжируются по признакам объектов деятельности и описываются в обобщенных трудовых функциях специалистов.
Список литературы
1. Указ Президента Российской Федерации 10.10.2019 г. № 490. О развитии искусственного интеллекта в Российской Федерации. Москва. Кремль. 10 октября 2019 г.
2. ГОСТ 12.0.002 - 2014 Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. Термины и определения.
3. ГОСТ 23004 - 78 Механизация и автоматизация технологических процессов в машиностроении и приборостроении. Основные термины, определения и обозначения. Механизация и автоматизация технологических процессов в машиностроении и приборостроении. Основные термины, определения и обозначения.
4. ГОСТ Р50995.01 - 96 Технологическое обеспечение создания продукции. Основные положения.
5. ГОСТ 14.004 - 83 Межгосударственный стандарт "Технологическая подготовка производства. Термины и определения основных понятий".
6. ГОСТ Р57945 - 2017 Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 57945-2017 "Система технологического обеспечения разработки и постановки на производство изделий космической техники. Термины и определения".
7. ГОСТ Р59860 - 2021 Ракетно-космическая техника. Система технологического обеспечения создания и производства изделий. Основные положения.
8. ГОСТ Р50995.31 - 96 Технологическое обеспечение создания продукции. Технологическая подготовка производства.
9. Профессиональный стандарт 40.100. Специалист по инструментальному обеспечению механосборочного производства. 2015 г.
10. Профессиональный стандарт 40.225. Специалист по эксплуатации и ремонту технологического механосборочного производства. 2021 г.
11. Профессиональный стандарт 40.052. Специалист по проектированию технологической оснастки механосборочного производства. 2021 г.
12. Профессиональный стандарт 40.033. Специалист по оперативному управлению механосборочным производством. 2022 г.
13. Профессиональный стандарт 40.100. Специалист по обеспечению механосборочного производства технологической оснасткой. 2022 г.
Птицын Виктор Викторович, канд. техн. наук., доц., Россия, г. Тула, Тульский государственный университет, [email protected].
ARTIFICIAL INTELLIGENCE, TECHNOLOGICAL PREPARATION AND PRODUCTION ENSURANCE
V. V. Ptitsyn
When automating mental labor in mechanical engineering through the use of artificial intelligence, it is necessary to specify and automate production functions and tasks. The paper specifies "the main technological functions and tasks in technological preparation (CCI) and provision (TOP) of production. Automation of intellectual labor in machine-building production consists in replacing (imitating) it with artificial intelligence in the technological process and managing it. Normative mental labor actions as part of specific labor functions are fixed in the professional standards of specialists. The directions of technological work in the preparation and maintenance ofproduction are indicated by a set of interrelated state standards. The activity of the CCI is algorithmized, the TOP is not fully algorithmized. The product of the intellectual labor of the CCI is the subject of the intellectual labor of the TOP. The intellectual capabilities of "live labor" are ranked in the professional standards of specialists.
Keywords: intellectual activity, machine-building production, technology.
Ptitsyn Viktor Viktorovich, candidate of technical science, docent, Russia, Tula, Tula state university, ka-men1955@inbox. ru
УДК 623.451
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-2-148-149
РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ РЕАКЦИИ АРТИЛЛЕРИЙСКОГО ВЫСТРЕЛА В ТАРЕ НА НЕ САНКЦИОНИРОВАННЫЙ НАГРЕВ
Д.Ф. Филиппов
Приведены результаты расчёта определения времени индукции реакции снаряжения артиллерийского выстрела на внешний нагрев, т.е. времени до самовоспламенения, взрыва взрывчатого вещества или пороха, а также провели сходимость полученных расчётов с экспериментальными данными быстрого нагрева выстрела ВОФ36 в деревянной таре.
Ключевые слова: артиллерийский выстрел, боеприпас, снаряд, метательный заряд, несанкционированное действие, быстрый нагрев, экспериментальные исследования.
Наиболее реальную картину стойкости боеприпасов (БП) к несанкционированным действиям (НСД) дают натурные испытания. Однако, прежде чем перейти к таким испытаниям, необходимо оценить поведение БП при возникновении аварийной ситуации (АС). С этой целью проведено моделирование и прогнозирование АС при несанкционированном нагреве выстрела ВОФ 36 на этапе хранения БП на основе усовершенствованной математической модели определения времени индукции реакции снаряда и МЗ в сгорающей гильзе (СГ) на тепловые НСД.
Несанкционированный внешний нагрев проявляется, в первую очередь, при пожарах. При этом условно могут наблюдаться два случая [1]:
1) пожар непосредственно вблизи БП (в хранилище или в носителе БП);
2) пожар за стенкой хранилища или носителя БП.
Первый случай классифицируется как быстрый нагрев БП, второй случай - медленный нагрев.
В реальности могут встречаться совершенно разные условия возникновения и протекания НСД в виде нагрева, поэтому необходима расчётная оценка и прогнозирование поведения БП в этих условиях.
Метательные заряды в гильзе, как правило, хранятся в таре вместе со снарядом (рис. 1).
Сам МЗ, например, полный переменный заряд Ж40, размещен в металлическом пенале (рис.1). Заряд Ж40 для выстрелов с осколочно-фугасными снарядами собирается из порохов марок СГ+12/7+15/1ТрВ/А+ВТХ-20+ДРП. Общая масса заряда составляет 5,8 кг.
Разрывной заряд снаряда, как правило, представляет собой бризантный взрывчатый состав (ВС), размещённый в корпусе БП без взрывателя. Взрывчатый состав непосредственно контактирует с внутренней стенкой снаряда, поэтому в качестве допущения можно принять температуру внутренней стенки снаряда равной температуре ВС.
При расчёте определения времени индукции реакции снаряжения БП на внешний нагрев, т.е. времени до самовоспламенения, взрыва ВВ или пороха, необходимо составить схемы теплопередачи от нагретого воздуха (НВ) к снаряжению БП (рис. 2).
