donstuAdvanced Engineering Research (Rostov-on-Don)Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)2687-1653Don State Technical University10.12737/18262donstu-60Research ArticleMACHINE BUILDING AND MACHINE SCIENCEМАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕMonitoring of multioperational machines based on the concept of e-Mind MachineМониторинг состояния многооперационных станков на базе концепции e-Mind MachineТугенгольдАндрей КирилловичTugengoldAndrey K.akt0@yandex.ruВолошинРоман НиколаевичVoloshinRoman N.r.voloshin2909@gmail.comЮщенкоСергей ВикторовичYushchenkoSergey V.xgridx@yandex.ruДонской государственный технический университетРоссияDon State Technical UniversityRussian Federation2016300320161617786Copyright © Tugengold A.K., Voloshin R.N., Yushchenko S.V., 20162016Тугенгольд А.К., Волошин Р.Н., Ющенко С.В.Tugengold A.K., Voloshin R.N., Yushchenko S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/60

The concept of e-Mind Machine, a system that monitors the status of multioperational machines, is considered. The existing international and domestic monitoring systems, as well as the essential aspects of monitoring specifying e-Mind Machine features are analyzed. The structure of the e-Mind Machine module organization is presented. The need for converting test data into a knowledge system when the perspective monitoring systems operate at the multioperational machines is justified. Benefits of the forecasting methods application are determined. New concepts such as fuzzy boundary of operability/reliability and fuzzy boundary of parametric uptime are introduced. It is shown that the use of the intelligent control opens up fresh opportunities for the monitoring automation. The application of the e-Mind Machine module as an onboard intelligent system maximizes the part-processing efficiency and reliability in combination with the machine self-service.

Рассматривается концепция е-Mind Machine, системы, осуществляющей мониторинг состояния многооперационных станков. Проводится анализ существующих зарубежных и отечественных систем мониторинга, а также необходимых аспектов мониторинга, определяющих особенность е-Mind Machine. Представлена структура организации модуля е-Mind Machine. Обоснована необходимость преобразования данных диагностики в систему знаний при работе перспективных систем мониторинга состояния многооперационных станков. Определяются преимущества использования методов прогнозирования. Введены новые понятия, такие как нечеткая граница общей работоспособности/безотказности и нечеткая граница параметрической безотказности работы. Показано, что использование интеллектуального управления открывает новые возможности для автоматизации мониторинга. Применение модуля e-Mind Machine как бортовой интеллектуальной системы позволяет достичь максимальной эффективности обработки деталей и безотказности функционирования в сочетании с возможностями самообслуживания станка.

втоматизированная система мониторингадиагностикаобслуживаниее-Mind Machineнечеткая граница общей работоспособности/безотказностинечеткая граница параметрической безотказности работыширина пограничной полосыautomated monitoring systemdiagnosticsmaintenancee-Mind Machinefuzzy boundary of operability/reliabilityfuzzy boundary of parametric uptimewidth of boundary stripReferencesГригорьев, С. Н. Повышение производительности фрезерования с помощью диагностирования состояния инструмента с учетом достоверности отображения состояния объекта по критерию его отказа / С. Н. Григорьев, В. Д. Гурин, Н. Ю. Черкасова // Вестник Моск. гос. техн. ун-та «Станкин». - 2011. - 3(15). - С. 44-48.Grigoryev, S.N., Gurin, V.D., Cherkasova, N.Y. Povyshenie proizvoditel'nosti frezerovaniya s pomoshch'yu diagnostirovaniya sostoyaniya instrumenta s uchetom dostovernosti otobrazheniya sostoyaniya ob''ekta po kriteriyu ego otkaza. [Milling performance increase by instrument status diagnosis taking into account the validity of the object state display through its failure criterion.] Vestnik “MSTU “STANKIN”, 2011, no. 3(15), pp. 44–48 (in Russian).Sensor Fused Intelligent Monitoring System for Machining (SIMON) project from Intelligent Manufacturing Systems (IMS). 2.4.32.2-Final-Report-SIMON. http://www.ims.org/2012/11/simon-sensor-fused-intelligent- monitoring-system-for-machining/ (дата обращения: 03.12.2014).Sensor Fused Intelligent Monitoring System for Machining (SIMON) project from Intelligent Manufacturing Systems (IMS). 2.4.32.2-Final-Report-SIMON. http://www.ims.org/2012/11/simon-sensor-fused-intelligent- monitoring-systemfor-machining/ (accessed: 03.12.2014).Maintenance: Changing Role in Life Cycle Management / J. Lee, F. Kimura, van Houten F.J.A.M., E. Westkamper, M. Shpitalni, D. Ceglarek , S. Takata // CIRP annals. 2004, vol. 53, no2. P. 643-655].. Takata, S., Kimura, F., van Houten, F.J.A.M., Westkamper, E., Shpitalni, M., Ceglarek, D., Lee, J. Maintenance: Changing Role in Life Cycle Management. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 2004, vol. 53, no. 2, pp. 643–655].Соколов, Б. В. Анализ возможных путей внедрения концепции CL2M при разработке программных систем / Б. В. Соколов, М. Ю. Охтилев, А. И. Птушкин // Системы проектирования, технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта (CAD/CAM/PDM-2010) : сб. трудов 10-й междунар. конф. - Москва, 2010 г. - С. 314-317.Sokolov, B.V., Okhtilev, M.Y., Ptushkin, A.I. Analiz vozmozhnykh putey vnedreniya kontseptsii CL2M pri razrabotke programmnykh system. [Analysis of possible ways to introduce CL2M concept under the development of software systems.] Sistemy proektirovaniya, tekhnologicheskoy podgotovki proizvodstva i upravleniya etapami zhiznennogo tsikla promyshlennogo produkta (CAD/CAM/PDM–2010): sb. trudov 10-y mezhdunar. konf..[Systems of design, production engineering, and industrial product (CAD/CAM/PDM–2010) life cycle management: Proc. X Int. Conf.] Moscow, 2010, pp. 314– 317 (in Russian).Center for Intelligent Maintenance Systems. www.imscenter.net/ (дата обращения: 24.09.2015 г.)Center for Intelligent Maintenance Systems. www.imscenter.net/ (accessed: 24.09.2015).Lee, J. Watchdog Agent-an infotronics-based prognostics approach for product performance degradation assessment and prediction/ J. Lee, J Ni, D Djurdjanovic, //Advanced Engineering Informatics 17 (3), 109-125Djurdjanovic, D., Lee, J., Ni, J. Watchdog Agent—an infotronics-based prognostics approach for product performance degradation assessment and prediction. Advanced Engineering Informatics, vol. 17, iss. 3-4, pp. 109-125.Ni, J. Watchdog-information technology for proactive product maintenance and its implications to ecological product re-use. / J. Ni, J. Lee, D. Djurdjanovic. //Proceedings of Colloquium on E-Ecological Manufacturing. р. 101-110.Ni, J., Lee, J., Djurdjanovic, D. Watchdog–information technology for proactive product maintenance and its implications to ecological product re-use. Proceedings of Colloquium on E-Ecological Manufacturing. Technical University of Berlin, Germany, 2003, рp. 101-110.Enterprise Asset Management. Системы управления основными фондами предприятия. www.tadviser.ru/index.php/Продукт:TRIM-PMS_%28 Planned_Maintenance_System%29. (дата обращения: 24.09.2015 г.)Enterprise Asset Management. Sistemy upravleniya osnovnymi fondami predpriyatiya. Available at: www.tadviser.ru/index.php/Продукт:TRIM-PMS_%28Planned_Maintenance_System%29. [Asset management systems of the enterprise.] (accessed: 24.09.2015) (in Russian).Самодуров, Г. В. Принципы построения интеллектуальной электронной документации станка / Г. В. Самодуров, А. К. Тугенгольд, Н. П. Юденков, Е. А. Лукьянов // СТИН. - 2012. - № 7. - С. 15.Samodurov, G.V., Tugengold, A.K., Yudenkov, N/P/. Lukyanov, E.A. Printsipy postroeniya intellektual'noy elektronnoy dokumentatsii stanka. [Principles of intelligent electronic machine documentation.] STIN, 2012, no. 7, pp. 15 (in Russian).Тугенгольд, А. К. К вопросу формирования системы знаний при интеллектуальном электронном документировании мехатронных объектов / А. К. Тугенгольд, А. С. Тишин, А. Ф. Лысенко // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2012. - № 3. - С. 30-36.Tugengold, A.K., Tishin, A.S., Lysenko, A.F. K voprosu formirovaniya sistemy znaniy pri intellektual'nom elektronnom dokumentirovanii mekhatronnykh ob''ektov. [On knowledge system formation in intelligent electronic documentation of mechatronic objects.] Vestnik of DSTU, 2012, no. 3, pp. 30–36 (in Russian).Тугенгольд, А. К. Smart-Passport открытой мехатронной технологической системы / А. К. Тугенгольд // Интеллектуальная электронная документация. - 2013. - С. 83.Tugengold, A.K. Smart-Passport otkrytoy mekhatronnoy tekhnologicheskoy sistemy. [Smart-Passport of an open mechatronic process system.] Intellektual'naya elektronnaya dokumentatsiya. 2013, p. 83 (in Russian).Тугенгольд, А. К. Оценка ситуации и принятие решений интеллектуальной системой управления технологическим объектом / А. К. Тугенгольд // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2010. - Т. 10. - № 6. - С. 860-867.Tugengold, A.K. Otsenka situatsii i prinyatie resheniy intellektual'noy sistemoy upravleniya tekhnologicheskim ob''ektom. [Intellectual control system of the technological object: situation assessment and decision-making] Vestnik of DSTU, 2010, vol. 10, no. 6, pp. 860–867 (in Russian).Поспелов, Д. А. Ситуационное управление: теория и практика / Д. А. Поспелов. -Москва : Наука, 1986. - 228 с.Pospelov, D.A. Situatsionnoe upravlenie: teoriya i praktika. [Situational management: theory and practice.] Moscow: Nauka, 1986, 228 p. (in Russian).Тугенгольд, А. К. Принципы концептуального подхода к созданию подсистемы "ИНСТРУМЕНТ" в смарт-паспорте многооперационного станка / А. К. Тугенгольд, А. И. Изюмов // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2014. - Т. 14. - № 2. - С. 74-83.Tugengold, A.K., Izyumov, A.I. Printsipy kontseptual'nogo podkhoda k sozdaniyu podsistemy "INSTRUMENT" v smart-pasporte mnogooperatsionnogo stanka. [The principles of the conceptual approach to create a «tool» subsystem for multioperational machine smart-passport.] Vestnik of DSTU, 2014, vol. 14, no. 2, pp. 74–83 (in Russian).Тугенгольд, А. К. Оценка нечеткой границы стойкости инструмента многооперационного станка / А. К. Тугенгольд, К. Г. Шучев, А. И. Изюмов, Д. Ю. Терехов // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2015. - № 2(81). - С. 33-41.Tugengold, A.K, Shuchev, K.G., Izyumov, A.I., Terekhov, D.Y. Otsenka nechetkoy granitsy stoykosti instrumenta mnogooperatsionnogo stanka. [The estimation of fuzzy boundary of multioperational machine tool life.] Vestnik of DSTU, 2015, no. 2(81), pp. 33–41 (in Russian).Тугенгольд, А. К. Интеллектуальные функции и управление автономными технологическими мехатронными объектами / А. К. Тугенгольд, Е. А. Лукьянов. - Ростов-на-Дону : Издательский центр ДГТУ, 2013. - 203 с.Tugengold, A.K., Lukyanov, E.A. Intellektual'nye funktsii i upravlenie avtonomnymi tekhnologicheskimi mekhatronnymi ob''ektami. [Intelligent functions and management of autonomous process mechatronic facilities.] Rostov-on-Don: DSTU Publ. Centre, 2013 203 p. (in Russian).Кравченко, В. М. Техническое диагностирование механического оборудования / В. М. Кравченко, В. А. Сидоров, В. Я. Седуш. - Донецк : Юго-Восток Лтд, 2009. - 459 с.Kravchenko, V.М., Sidorov, V.A., Sedush, V.Y. Intellektual'nye funktsii i upravlenie avtonomnymi tekhnologicheskimi mekhatronnymi ob''ektami. [Technical diagnosis of mechanical equipment.] Donetsk: Yugo-Vostok Ltd, 2009, 459 p. (in Russian).Димитров, В. П. Методика оценки согласованности моделей нечетких экспертных знаний / В. П. Димитров, Л. В. Борисова, И. Н. Нурутдинова // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2010. - № 2 (45). - С. 205-216.Dimitrov, V.P., Borisova, L.V., Nurutdinova, I.N. Metodika otsenki soglasovannosti modeley nechetkikh ekspertnykh znaniy. [Methods for estimating coordination of fuzzy expert knowledge models.] Vestnik of DSTU, 2010, no. 2 (45), pp. 205–216 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.