Аспекти впровадження штучного інтелекту в технологічне забезпечення життєвого циклу виробів машинобудування
Анотація
Ковалевський С. В., Сидюк Д. М., Ковалевська О. С.
Аспекти впровадження штучного інтелекту в технологічне забезпечення життєвого циклу виробів машинобудування
Стаття присвячена аналізу впровадження штучного інтелекту (ШІ) у технологічне забезпечення життєвого циклу виробів машинобудування. Описано ключові аспекти використання ШІ для підвищення ефективності всіх етапів життєвого циклу машинобудівних об'єктів – від проектування до утилізації. Особлива увага приділяється використанню передових технологій для автоматизації, прогнозного обслуговування та діагностики стану виробничих об'єктів. Механічна обробка тиском і різанням розглядаються як важливі етапи виробничого процесу, де застосування ШІ забезпечує адаптивний контроль параметрів, таких як тиск, температура, швидкість різання і зусилля деформації, що дозволяє мінімізувати знос інструментів, підвищити точність обробки і забезпечити стабільну якість продукції. Розроблено концептуальну структурну схему інтеграції ШІ у процеси контролю за виробництвом і обслуговуванням функціональних поверхонь деталей. Вона включає збір і обробку даних, прогнозування стану виробничих об'єктів та їх оперативне відновлення в разі виявлення зносу або пошкоджень. Використання технологій ШІ дозволяє своєчасно виявляти проблеми, що виникають на етапах експлуатації обладнання, забезпечуючи його безперебійну роботу та скорочуючи кількість простоїв. Важливим є також інтеграція ШІ в процеси утилізації виробів, що дозволяє оптимізувати переробку матеріалів та зменшити негативний вплив на навколишнє середовище. Окремо розглянуто питання прогнозного технічного обслуговування, де завдяки аналізу даних із сенсорів та датчиків за допомогою ШІ можливе передбачення зносу і виходу з ладу деталей. Створення цифрових двійників виробничих об'єктів дає змогу контролювати їх функціональний стан в режимі реального часу, що підвищує ефективність роботи обладнання та знижує витрати на технічне обслуговування. У статті показано, що впровадження ШІ в усі етапи життєвого циклу виробничих об'єктів є критичним фактором для підвищення їх надійності, довговічності та конкурентоспроможності. Отримані результати демонструють, що використання ШІ дозволяє значно підвищити ефективність виробництва, знизити витрати на обслуговування і ремонт, підвищити якість продукції, а також забезпечити екологічну стійкість у сучасному машинобудуванні. Штучний інтелект відіграє важливу роль у забезпеченні адаптивних підходів до управління виробничими процесами, що дозволяє досягати високих показників продуктивності при мінімальних витратах.
Посилання
Fragapane G., Eleftheriadis R., Powell D., Antony J. A global survey on the current state of practice in Zero Defect Manufacturing and its impact on production performance. Computers in Industry. 2023, vol. 148. art. no. 103879, ISSN 0166-3615. doi: https://doi.org/10.1016/j.compind.2023.103879.
Kokare S., Oliveira J.P., Godina R. Life cycle assessment of additive manufacturing processes: A review. Journal of Manufacturing Systems. 2023, vol. 68, pp. 536–559, ISSN 0278-6125. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2023.05.007.
Warke V., Kumar S., Bongale A., Kamat P., Kotecha K., Selvachandran G., Abraham A. Improving the useful life of tools using active vibration control through data-driven approaches: A systematic literature review. Engineering Applications of Artificial Intelligence. 2024, vol. 128, art. no. 107367, ISSN 0952-1976. doi: https://doi.org/10.1016/j.engappai.2023.107367.
Striffler N., Voigt T. Concepts and trends of virtual commissioning – A comprehensive review. Journal of Manufacturing Systems. 2023, vol. 71, pp. 664–680, ISSN 0278-6125. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2023.10.013.
Archenti A., Gao W., Donmez A., Savio E., Irino N. Integrated metrology for advanced manufacturing. CIRP Annals. 2024, vol. 73, no. 2, pp. 639–665, ISSN 0007-8506. doi: https://doi.org/10.1016/j.cirp.2024.05.003.
Awasthi A., Saxena K.K., Arun V. Sustainable and smart metal forming manufacturing process. Materials Today: Proceedings, 2021, vol. 44, part 1, pp. 2069–2079, ISSN 2214-7853. doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.12.177.
Strategy for Artificial Intelligence Development in Ukraine: monograph. Under the general editorship of A. Shevchenko. Kyiv: IAIP, 2023. 305 p. doi: https://doi.org/10.15407/development_strategy_2023.
Kovalevskyy S.V. Artificial Intelligence as a Driver of Socio-Economic System Transformation in Ukraine, Interdisciplinary Description of Complex Systems. 2024, vol. 22, no. 3, pp. 296–304. Available at: Google Scholar.
Sikorska I., Gerasymchuk T. Shared Endeavours: Universities and Communities Join Efforts for Ukraine’s Post-War Recovery. Geopolitical, Social Security and Freedom Journal. 2024, vol. 6, no. 1-2, pp. 134–148. Available at: Google Scholar.
Mallik A.K. The future of the technology-based manufacturing in the European Union. Results in Engineering. 2023, vol. 19, art. no. 101356. Available at: Google Scholar.
Cancela-Outeda C. The EU's AI act: A framework for collaborative governance. Internet of Things. 2024, vol. 27, art. no. 101291. Available at: Google Scholar.
Irani Z., Abril R.M., Weerakkody V., Omar A., Sivarajah U. The impact of legacy systems on digital transformation in European public administration: Lesson learned from a multi case analysis. Government Information Quarterly. 2023, vol. 40, no. 1, art. no. 101784. Available at: Google Scholar.
Masiero S., Qosaj J., Cutrona V. Digital Datasheet model: enhancing value of AI digital platforms. Procedia Computer Science. 2024, vol. 232, pp. 149–158. Available at: Google Scholar.
Parcu P.L., Pisarkiewicz A.R., Carrozza C., Innocenti N. The future of 5G and beyond: Leadership, deployment and European policies. Telecommunications Policy. 2023, vol. 47, no. 9, art. no. 102622. Available at: Google Scholar.
Costa Climent R., Haftor D.M., Staniewski M.W. AI-enabled business models for competitive advantage. Journal of Innovation & Knowledge. 2024, vol. 9, no. 3, art. no. 100532. Available at: Google Scholar.
Albahri A.S., Khaleel Y.L., Habeeb M.A., Ismael R.D., Hameed Q.A., Deveci M., Homod R.Z., Albahri O.S., Alamoodi A.H., Alzubaidi L. A systematic review of trustworthy artificial intelligence applications in natural disasters. Computers and Electrical Engineering. 2024, vol. 118, part B, art. no. 109409. Available at: Google Scholar.
Kinder T., Stenvall J., Koskimies E., Webb H., Janenova S. Local public services and the ethical deployment of artificial intelligence. Government Information Quarterly. 2023, vol. 40, no. 4, art. no. 101865. Available at: Google Scholar.
