<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">donstu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2687-1653</issn><publisher><publisher-name>Don State Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.23947/1992-5980-2019-19-1-74-80</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">donstu-1471</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>INFORMATION TECHNOLOGY, COMPUTER SCIENCE AND MANAGEMENT</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Production machines maintenance based on digitalization</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Техническое обслуживание технологических машин на базе цифровизации</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-0551-1486</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Тугенгольд</surname><given-names>А. К.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Tugengold</surname><given-names>A. K.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Тугенгольд Андрей Кириллович, профессор кафедры «Робототехника и мехатроника», доктор технических наук, профессор,</p><p>344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Tugengold, Andrey K., professor of the Robotics and Mechatronics Department, Dr.Sci. (Eng.), professor,</p><p>1, Gagarin sq., Rostovon-Don, 344000</p></bio><email xlink:type="simple">akt0@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-6147-2907</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Волошин</surname><given-names>Р. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Voloshin</surname><given-names>R. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Волошин Роман Николаевич, аспирант кафедры «Робототехника и мехатроника», Д</p><p>344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Voloshin, Roman N., postgraduate student of the Robotics and Mechatronics Department, </p><p>1, Gagarin sq., Rostov-on-Don, 344000 </p></bio><email xlink:type="simple">r.voloshin2909@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-2179-616X</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Юсупов</surname><given-names>А. Р.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Yusupov</surname><given-names>A. R.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Юсупов Александр Рашидович, магистрант кафедры «Робототехника и мехатроника»,</p><p>344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Yususpov, Alexander R., graduate student of the Robotics and Mechatronics Department, </p><p>1, Gagarin sq., Rostov-on-Don, 344000 </p></bio><email xlink:type="simple">sthedgehog@icloud.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-2730-0498</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Круглова</surname><given-names>Т. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kruglova</surname><given-names>T. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Круглова Наталья Петровна, докторант кафедры "Автоматизация и роботизация агропромышленного комплекса и биосистемный инжиринг, </p><p>346428, Ростовская обл., г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Kruglova, Natalya P., postdoctoral student of the Automation and Robotization of Agroindustrial Complex and Biosystems Engineering Department, </p><p>132, ul. Prosveshcheniya, Novocherkassk, Rostov Region, 346428 </p></bio><email xlink:type="simple">kruglovatanya@rambler.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Don State Technical University, Rostov-on-Don</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М. И. Платова, г. Новочеркасск</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>01</day><month>04</month><year>2019</year></pub-date><volume>19</volume><issue>1</issue><fpage>74</fpage><lpage>80</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Tugengold A.K., Voloshin R.N., Yusupov A.R., Kruglova T.N., 2019</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Тугенгольд А.К., Волошин Р.Н., Юсупов А.Р., Круглова Т.Н.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Tugengold A.K., Voloshin R.N., Yusupov A.R., Kruglova T.N.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/1471">https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/1471</self-uri><abstract><sec><title>Introduction</title><p>Introduction. Digital data and analytics transform the role of the production equipment maintenance. Analytical information of sensors placed on the product allows continuous monitoring of the production machines operation and their timely servicing. Thus, defects in technical equipment are identified, the analysis of which enables to develop algorithms for monitoring and forecasting, and to prevent equipment from overshooting the limits of the safe operation.</p></sec><sec><title>Materials and Methods</title><p>Materials and Methods. Basic digitalization principles and the digital images structure are presented. A mathematical method is used to describe the digital image vector and the control system algorithm.</p></sec><sec><title>Research Results</title><p>Research Results. The achievements of the known systems of maintenance and digitalization of various machines are summarized. The application of a dynamic digital image made it possible to determine the desired levels of the production facilities maintenance. An optional version of monitoring the equipment state within the framework of the production digitalization concept is shown. It is based on the proposed algorithm for an autonomous control of the process state.</p><p>Discussion and Conclusions. The construction of machine digital images in accordance with the main stages of its life cycle is described. The task of automated maintenance of machine tools based on digitalization is considered.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><sec><title>Введение</title><p>Введение. Цифровые данные и аналитика преобразуют роль технического обслуживания производственного оборудования. Аналитическая информация датчиков, размещенных на изделии, позволяет непрерывно наблюдать функционирование технологических машин и своевременно обслуживать их. Так, выявляются дефекты технического оснащения, анализ которых позволяет разрабатывать алгоритмы мониторинга, прогнозирования и предупреждать выход оборудования за пределы надежной работы.</p></sec><sec><title>Материалы и методы</title><p>Материалы и методы. Представлены основные принципы цифровизации и структура построения цифровых образов. Используется математический метод описания вектора цифровых образов и алгоритмизации системы управления.</p></sec><sec><title>Результаты исследования</title><p>Результаты исследования. Обобщены достижения известных систем технического обслуживания и цифровизации различных машин. Использование динамического цифрового образа позволило определить необходимые уровни для поддержания работоспособности технологических объектов. Показан возможный вариант мониторинга состояния оборудования в рамках концепции цифровизации производства. Он основан на предложенном алгоритме автономного управления технологическим состоянием.</p></sec><sec><title>Обсуждение и заключение</title><p>Обсуждение и заключение. Описано построение цифровых образов станка в соответствии с основными стадиями его жизненного цикла. Рассмотрена задача автоматизированного поддержания работоспособности станков на базе цифровизации.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>мониторинг</kwd><kwd>цифровизация</kwd><kwd>автономное управление</kwd><kwd>обслуживание</kwd><kwd>цифровой образ.</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>monitoring</kwd><kwd>digitalization</kwd><kwd>autonomous control</kwd><kwd>maintenance</kwd><kwd>digital image.</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шваб, К. Четвертая промышленная революция / К. Шваб. — Москва : Эксмо, 2016. — 138 с. — (Top Business Awards).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Шваб, К. Четвертая промышленная революция / К. Шваб. — Москва : Эксмо, 2016. — 138 с. — (Top Business Awards).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тугенгольд, А. К. Система знаний в виде интеллектуальной электронной технической документации для многооперационных станков / А. К. Тугенгольд, А. Ф. Лысенко, Д. А. Статовой // Вестник машиностроения. — 2015. — № 11. — С. 14–17.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Тугенгольд, А. К. Система знаний в виде интеллектуальной электронной технической документации для многооперационных станков / А. К. Тугенгольд, А. Ф. Лысенко, Д. А. Статовой // Вестник машиностроения. — 2015. — № 11. — С. 14–17.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kemerait, R. C. New cepstral approach for prognostic maintenance of cycle machinery / R. C. Kemerait // Proceedings of the IEEE Southeast Conference in Tampa. — 1987. — P. 256–262.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kemerait, R. C. New cepstral approach for prognostic maintenance of cycle machinery / R. C. Kemerait // Proceedings of the IEEE Southeast Conference in Tampa. — 1987. — P. 256–262.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Fisher, C. Multi-sensor condition monitoring systems for gas turbines / C. Fisher, N. C. Baines // Journal of Condition Monitoring. — 1988. — № 1. — P. 57–68.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fisher, C. Multi-sensor condition monitoring systems for gas turbines / C. Fisher, N. C. Baines // Journal of Condition Monitoring. — 1988. — № 1. — P. 57–68.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тугенгольд, А. К. Мониторинг состояния многооперационных станков на базе концепции eMindMachine / А. К. Тугенгольд, Р. Н. Волошин, С. В. Ющенко // Вестник Донского гос. техн. ун-та. — 2016. — Т. 16, № 1 (84). — С. 77–86.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Тугенгольд, А. К. Мониторинг состояния многооперационных станков на базе концепции eMindMachine / А. К. Тугенгольд, Р. Н. Волошин, С. В. Ющенко // Вестник Донского гос. техн. ун-та. — 2016. — Т. 16, № 1 (84). — С. 77–86.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тугенгольд, А. К. Гибкий мониторинг мехатронных технологических машин / А. К. Тугенгольд, Р. Н. Волошин // Вестник Донского гос. техн. ун-та. — 2016. — № 4. — С. 51–58.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Тугенгольд, А. К. Гибкий мониторинг мехатронных технологических машин / А. К. Тугенгольд, Р. Н. Волошин // Вестник Донского гос. техн. ун-та. — 2016. — № 4. — С. 51–58.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shaft coupling model-based prognostics enhanced by vibration diagnostics / C. S. Byington [et al.] // Insight. — 2009. — Vol. 51. — P. 420–425. — (Non-Destructive Testing and Condition Monitoring).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shaft coupling model-based prognostics enhanced by vibration diagnostics / C. S. Byington [et al.] // Insight. — 2009. — Vol. 51. — P. 420–425. — (Non-Destructive Testing and Condition Monitoring).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tan, C. K. A comparative experimental study on the diagnostic and prognostic capabilities of acoustics emission, vibration and spectrometric oil analysis for spur gears / C. K. Tan, P. Irving, D. Mba // Mechanical Systems and Signal Processing. — 2007. — № 21. — P. 208–233.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tan, C. K. A comparative experimental study on the diagnostic and prognostic capabilities of acoustics emission, vibration and spectrometric oil analysis for spur gears / C. K. Tan, P. Irving, D. Mba // Mechanical Systems and Signal Processing. — 2007. — № 21. — P. 208–233.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мониторинг состояния станков и станочных систем / А. К. Тугенгольд [и др.] // СТИН. — 2017. — № 3. — С. 11–17.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Мониторинг состояния станков и станочных систем / А. К. Тугенгольд [и др.] // СТИН. — 2017. — № 3. — С. 11–17.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Monitoring and Control of Tools in Multifunctional Machine Tools / A. K. Tugengol’d [et al.] // Russian Engineering Research. — 2017. — Vol. 37, № 5. — P. 440–446.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Monitoring and Control of Tools in Multifunctional Machine Tools / A. K. Tugengol’d [et al.] // Russian Engineering Research. — 2017. — Vol. 37, № 5. — P. 440–446.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Monitoring of Machine Tools / A. K. Tugengol’d [et al.] // Russian Engineering Research. — 2017. — Vol. 37, № 8. — P. 440–446.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Monitoring of Machine Tools / A. K. Tugengol’d [et al.] // Russian Engineering Research. — 2017. — Vol. 37, № 8. — P. 440–446.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тугенгольд, А. К. Принципы концептуального подхода к созданию подсистемы «ИНСТРУМЕНТ» в смарт-паспорте многооперационного станка / А. К. Тугенгольд, А. И. Изюмов // Вестник Донского гос. техн. ун-та. — 2014. — Т. 14, № 2. — С. 74–83.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Тугенгольд, А. К. Принципы концептуального подхода к созданию подсистемы «ИНСТРУМЕНТ» в смарт-паспорте многооперационного станка / А. К. Тугенгольд, А. И. Изюмов // Вестник Донского гос. техн. ун-та. — 2014. — Т. 14, № 2. — С. 74–83.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тугенгольд, А. К. Smart-Passport открытой мехатронной технологической системы. Контент / А. К. Тугенгольд. — Saarbrucken : Lambert Academic Publishing, 2013. — 83 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Тугенгольд, А. К. Smart-Passport открытой мехатронной технологической системы. Контент / А. К. Тугенгольд. — Saarbrucken : Lambert Academic Publishing, 2013. — 83 c.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Цифровой двойник (Digital Twin) [Электронный ресурс] / КАДФЕМ Си-Ай-Эс. — Режим доступа: https://www.cadfem-cis.ru/products/ansys/systems/digital-twin/ (дата обращения: 01.02.18.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Цифровой двойник (Digital Twin) [Электронный ресурс] / КАДФЕМ Си-Ай-Эс. — Режим доступа: https://www.cadfem-cis.ru/products/ansys/systems/digital-twin/ (дата обращения: 01.02.18.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Управление техническим состоянием станков / А. К. Тугенгольд [и др.] // СТИН. — 2018. — № 7. — С. 8–15.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Управление техническим состоянием станков / А. К. Тугенгольд [и др.] // СТИН. — 2018. — № 7. — С. 8–15.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тугенгольд, А. К. Smart-паспорт мехатронного технологического объекта. Концепт / А. К. Тугенгольд, А. А. Бердичевский // Вестник Донского гос. техн. ун-та. — 2012. — № 7. — С. 33–41.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Тугенгольд, А. К. Smart-паспорт мехатронного технологического объекта. Концепт / А. К. Тугенгольд, А. А. Бердичевский // Вестник Донского гос. техн. ун-та. — 2012. — № 7. — С. 33–41.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
