قام فريق من المهندسين والمبرمجين وعلماء الرياضيات من جامعة جنوب الأورال الحكومية بإنشاء نظام لمنع الأعطال والتوقف الطارئ لمصنع الدرفلة على المعدن البارد لصالح شركة ماجنيتوجورسك لأعمال الحديد والصلب. لقد تم بالفعل تنفيذ تقنية التشخيص الجديدة وإطلاقها في المؤسسة. ويتعلق العمل بالمشروع الاستراتيجي لجامعة جنوب الأورال الحكومية «التصنيع الذكي» ضمن برنامج «الأولوية - 2030» (المشروع الوطني«العلوم والجامعات»).
مطحنة الدرفلة – عبارة عن مجمع كبير من المعدات المصممة لإعطاء الصفائح المعدنية السماكة المطلوبة. يؤدي انهيار أحد مكونات هذه الوحدة إلى توقف الخط بأكمله. بعد أن تعلموا بمساعدة النظام الجديد احتمالية انهيار بعض « مكونات» المطحنة، يمكن لمتخصصي المصانع التخطيط لأعمال الإصلاح في الوقت المناسب ومنع الخسائر المالية والوقتية.
لإنشاء نظام لتشخيص الحالة الفنية لمطحنة الدرفلة، احتاج العلماء إلى تعليم الشبكة العصبية تحليل كمية كبيرة من البيانات حول تشغيل المعدات الواردة من أجهزة استشعار خاصة. تم تجهيز المطحنة بأجهزة استشعار لنظام التحكم الآلي في العمليات بشكل افتراضي، ولكن المعلومات التي توفرها لم تكن كافية لإنشاء نظام تحليل ذكي. دفع هذا الباحثين في جامعة جنوب الأورال الحكومية إلى إنشاء أجهزة استشعار إضافية. أولا وقبل كل شئ، هذه أجهزة استشعار وأجهزة استشعار اهتزازية صوتية خاصة لقياس تدفق الحرارة من مكونات المطحنة المنظور فيها.
«تم تطوير وحدة برمجية بشكل منفصل لكل عنصر من عناصر تصميم مطحنة الدرفلة، مما يساعد في تشخيص حالتها الفنية. هذه «بنية تحتية» كاملة، سواء كانت برمجيات أو أجهزة. تشمل العناصر الهيكلية عوارض متحركة - قسم مدخل المطحنة، ومحطة الشد، وآلة ثني الشد، ومجمع المدخلات، ومطحنة الدرفلة نفسها», – يوضح أليكسي إربالوف، مرشح العلوم التقنية، نائب مدير مركز اختبار الاهتزاز ومراقبة الحالة الهيكلية في جامعة جنوب الأورال الحكومية.
للعمل مع النظام، قام المتخصصون في جامعة جنوب الأورال الحكومية بتطوير حزمة برامج تعمل بالفعل على أجهزة كمبيوتر المؤسسة - يمكن للموظف الانتقال إلى الخادم عن طريق عنوان IP، وعرض فهرس الحالة الفنية للمعدات وتحليل البيانات من أجهزة الاستشعار إذا لزم الأمر. يتم عرض جميع المعلومات الخاصة بمشغل المطحنة وفقًا لمخطط «إشارة المرور»: اللون الأخضر يعني أن كل شيء على ما يرام، والأصفر يعني أنه يجب الانتباه إلى شيء ما، والأحمر يعني أنه يجب اتخاذ إجراء عاجل.
«لقد أولينا اهتمامًا كبيرًا لتحديد المشكلات التي قد تكون مطحنة الدرفلة عرضة لها في الإنتاج. لقد تحدثنا مع العديد من موظفي شركة ماجنيتوجورسك لأعمال الحديد والصلب وتوصلنا إلى استنتاج مفاده أن المحامل أو الأسطوانات الهيدروليكية أو عناصر معينة من مطحنة الدرفلة تفشل في أغلب الأحيان. كانت مهمتنا هي تقديم حل تقني من شأنه أن يوفر فوائد على كل مستوى من مستويات تنظيم العمل - مشغل المطحنة، ورئيس عمال الموقع، ومدير الورشة»,- علق فلاديمير سينيتسين، مرشح العلوم التقنية، نائب رئيس مختبر الأبحاث الفني الذاتي - التشخيص والمراقبة الذاتية لأجهزة وأنظمة جامعة جنوب الأورال الحكومية.
مر النظام بدورة تطوير كاملة بدءًا من الفكرة وحتى التنفيذ، مع إجراء الاختبار بعد الاختبارات المعملية والشاملة والتجريبية واختبارات القبول.
«تحتل ورشة درفلة المعادن موقعًا هامًا في هيكل شركة ماجنيتوجورسك لأعمال الحديد والصلب - فهو أحد أحدث ورش العمل ذات التقنية العالية. ومن المهم أن تكون شركة ماجنيتوجورسك لأعمال الحديد والصلب واحدة من الشركات الرائدة في توريد الصفائح المدرفلة على البارد في روسيا. يسمح نظامنا بالعثور على الوحدات التي بها مشاكل في الوقت المناسب، ثم سيتم جدولة صيانة أو إصلاح أو استبدال الوحدة خلال جدول الإغلاق المخطط له للمطحنة، وليس في وقت وقوع الحادث»,- يقول قائد المشروع ومدير معهد أبحاث الهندسة الميكانيكية التجريبية بجامعة جنوب الأورال الحكومية راميل زاكيروف.
كما عمل في المشروع فريق كامل من مختبر أبحاث التشخيص الذاتي الفني والمراقبة الذاتية للأجهزة والأنظمة. وقدمت مساهمة خاصة من أولغا إبريايفا، مرشحة العلوم الفيزيائية والرياضيات، باحثة أولى في المختبر، وإيفان فيدوسوف، باحث مبتدئ في المختبر، طالب دراسات عليا في قسم تكنولوجيا المعلومات والقياس.
جامعة جنوب الأورال الحكومية - هي جامعة التحولات الرقمية ، حيث يتم إجراء البحوث المبتكرة في معظم المجالات ذات الأولوية لتطوير العلوم والتكنولوجيا. وفقًا لاستراتيجية التطور العلمي والتكنولوجي لروسيا الاتحادية ، تركز الجامعة على تطوير مشاريع علمية كبيرة متعددة التخصصات في مجال الصناعة الرقمية وعلوم المواد والبيئة. في عام 2021 ، فازت جامعة جنوب الأورال الحكومية بالمسابقة في إطار برنامج «الأولوية 2030». تؤدي الجامعة وظائف مكتب المشروع الإقليمي لمركز الأورال العلمي - التعليمي عالمي المستوى ، والذي تم تصميمه لحل مهام المشروع الوطني «العلوم والجامعات».