В настоящее время формируются новые конкурентные центры борьбы на мировом авиа-ракетно-космическом рынке. Если раньше традиционными конкурентами России выступали США, ФРГ, Великобритания, Италия, Франция, Швеция и Израиль, то в последние двадцать лет к ним добавились Канада, Бразилия, Аргентина и Испания, а в последние десять — пятнадцать — Япония, КНДР, Индия и Китай. Это ставит перед страной задачи принятия срочных мер для сохранения своих позиций и влияния на всех сегментах этого рынка. Только глубокая модернизация и техническое перевооружение позволит Российской Федерации сохранить на этом рынке позиции лидера.
Наиболее важным для достижения конкурентоспособности продукции ракетно-космической отрасли становится ее качество, обеспечиваемое в процессе производства, и стоимость изготовления.
В числе существенных факторов, влияющих на стоимость производства, рассматриваются цены на труд, материалы, электроэнергию и ряд других. Наряду с ними, достижение задачи снижения стоимости изготавливаемого самолета, ракеты или космического аппарата невозможно без радикального сокращения сроков и трудоемкости производства. Основанием к этому является сопоставление показателей трудоемкости производства на килограмм веса конструкции и сроков выпуска объектов на ведущих зарубежных предприятиях и отечественных заводах. Оценки показывают, что, например трудоемкость производства самолета в России в 2÷3, а сроки производства в 4 раза выше, чем за рубежом (Boeing, Airbus).
Таким образом, к основным задачам повышения качества изделий ракетно-космической и авиационной отраслей можно отнести:
- переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам [1, 2];
- обоснованное техническое перевооружение предприятий [3];
- разработку систем обработки библиотек данных и искусственного интеллекта [4];
- новые подходы к исследованию материалов и к способам конструирования, обеспечению технологичности конструкций изделий с учетом технических возможностей современных средств производства и технологий.
тавленных задач предлагается осуществлять в следующих направлениях.
- Разработка программно-аппаратного комплекса, технологических инструментальных средств и перспективной технологии высокопроизводительной обработки в режиме высокоскоростного фрезерования деталей изделий с повышением производительности более чем в ~1,5 раза при соблюдении требований к качеству обрабатываемых деталей. Оборудование, прежде всего, фрезерные обрабатывающие центры при изготовлении деталей при соблюдении требований к показателям качества должны обеспечивать максимальную производительность обработки, которая зависит от множества факторов.
Эти факторы определяются связями свойств материалов изделия, инструмента и смазочно-охлаждающей среды; жесткостью системы станок — приспособление — инструмент — деталь и ее изменением в процессе обработки; геометрическими особенностями обрабатываемых поверхностей и др. [5]. Большинство факторов являются взаимозависимыми, что существенно осложняет моделирование процессов обработки и обеспечение взаимоувязанных параметров эффективности технологии по производительности, качеству и экономике технологий. Решение данной проблемы обеспечивается проведением существенного объема исследований, получением баз данных, составлением и верификацией моделей процессов и их отработкой на натурных образцах.
- Создание методических основ управления технологическими процессами производства высококачественной продукции и обоснованного технического перевооружения предприятий, производящих продукцию ракетно-космической отрасли, за счет рационального перевода эксплуатируемого оборудования на цифровые технологии и обрабатывающие центры с ЧПУ нового поколения.
- Создание систем обработки больших объемов данных, машинного обучения и искусственного интеллекта способных обрабатывать накопленные существенные массивы информации (библиотеки) не только о поведении и свойствах объектов, технологиях изготовления, но и о феноменологии поведения материалов в результате воздействия на них внешних факторов на различных стадиях жизненного цикла изделий. Эффективное использование информации от систем контроля требует создания информационной системы, которая должна обеспечивать сбор, обработку, хранение и распределение информации. Разработка информационной системы включает определение потоков информации от источников до потребителей, каналов передачи информации и пунктов обработки, реализующих потоки информации. Создание такой информационной системы необходимо для обеспечения совершенствования и согласования процессов проектирования, технологической подготовки, производства и эксплуатации изделий [6].
- Создание новых научных и научно-технических решений по управлению качеством продукции ракетно-космической отрасли на основе исследований свойств материалов деталей и узлов изделий, а также связей этих свойств; феноменологических моделей накопления повреждений в материалах в процессе технологической обработки и эксплуатации [7]. Основной задачей системного подхода к анализу организации процессов в зоне взаимодействия материалов при обработке резанием (а также при трении) является составление динамико-стохастической модели контроля их состояния. Динамическая часть модели должна обеспечивать управление и регулирование параметрами взаимодействия, а стохастическая обеспечивать получение и обработку достоверной информации. Основные характеристики объекта формулируются с помощью уравнений, которые вводятся в модель в качестве обратной связи.
- Разработка организационно-экономических моделей управления процессами технологического обеспечения качества обрабатываемых материалов.
Дальнейшие исследования автора будут сосредоточены на разработке методологии, методов и средств управления качеством сложных технических изделий ракетно-космической отрасли на основе формирования нового подхода к оценке технологичности их конструкций в условиях современного развития производственных ресурсов и технологий.
