Architecture of a System for Analysis and Quality Control of Thin Calendered Products Based on Fuzzy Models
DOI:
https://doi.org/10.52575/2687-0932-2024-51-4-946-962Keywords:
fuzzy model, quality indicator, consumer characteristic, thin calendered material, analysis of industrial products, quality control, polymer film, paper material, color characteristic, processing of large industrial dataAbstract
The paper presents an automated information system based on fuzzy models for analysis and control of quality indicators of thin calendered materials such as paper and polymer film at a production facility. At highly automated enterprises for the manufacturing of thin calendered materials, not all product quality indicators are measured automatically; there is still a human operator in the control loop who evaluates product quality indicators in some areas of the production line, which makes it urgent to develop an appropriate automated decision support system. The relevance of using a system of analysis and quality control based on fuzzy models is due to its flexibility, adaptability to various types of production and products, the ability to analyze product quality at the early stages of production (for polymer film materials – at the extrudate stage), as well as the fact that its use will reduce the time spent by the operator on analyzing product quality and making management decisions, which ultimately can lead to a reduction in the number of product defects. The result of using the proposed system is advice on product quality management for the production personnel of the enterprise. The paper presents an algorithm for synthesizing fuzzy models for the analysis and quality control of various thin calendered materials. A systemic approach to analyzing the quality of products of this class of objects is presented, and the general characteristics of production facilities as control objects are identified – technological processes, equipment, raw materials, control actions and their differences. The integration of the described development into existing systems for processing large industrial data will allow for a comprehensive analysis of product quality, reduce the impact of incomplete input data about the analyzed object on the results of product quality assessment systems and decrease the number of manufacturing defects.
Downloads
References
Байченко А.А., Байченко Л.А., Арет В.А. 2014. Применение нечеткой логики в управлении предприятием пищевой промышленности. Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Экономика и экологический менеджмент». 3: 35–69.
ГОСТ Р 58106-2018. 2018. Национальный стандарт Российской Федерации. Бумага для офисной техники. Технические условия. М.: Стандартинформ
Гусеница Я.Н., Гречкина О.В., Ляскин А.С. 2024. Методика ранжирования свойств компетентности эксперта на основе анализа иерархий. Известия Тульского государственного университета. 4: 115–118. DOI: 10.24412/2071-6168-2024-4-115-116.
Ерошкин С.Ю. Поляков В.В. 2005. Анализ подходов к оценке экспертной информации при прогнозировании инновационных решений. Научные труды: Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН. 3: 150–169.
Камаев А.В., Разыграев А.С., Чистякова Т.Б. 2019. Программный комплекс для управления толщиной каландрированных материалов. Математические методы в технике и технологиях: сборник трудов международной научной конференции: в 12 т. Т. 12 / под общ. ред. А.А. Большакова. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та. 214–217.
Колерт К., Воскресенский А.М., Красовский В.Н. 2020. Интенсификация процессов каландрования полимеров / Под ред. А.М. Воскресенского. Л.: Химия, 224.
Кондрашкова Г.А., Леонтьев В.Н., Шапоров О.М. 1989. Автоматизация технологических процессов производства бумаги. – М.: Лесная промышленность, 328.
Макарук Р.В., Гиляров В.Н. 2013. Нечёткие модели и программный комплекс для анализа характеристик вычислительной сети. Экономика. Информатика. 22-1: C.165–170.
Манукян Г.А. 2021. Анализ брака и потерь от брака. Форум молодых ученых. 4(56): 256–259.
Носов А.Н., Бугров А.Н. 2013. Современные средства и технологии обеспечения анализа и планирования производств. Системный анализ в науке и образовании. 2: 118–132.
Савченко Д.В., Резникова К.М., Смышляева А.А. 2021. Нечеткая логика и нечеткие информационные технологии. Интернет-журнал «Отходы и ресурсы», 1(8). DOI: 10.15862/10ECOR121.
Тедтоев А.Ч. Макарук Р.В. Чистякова Т.Б. 2023. Нечеткие модели и программный комплекс для анализа и управления потребительскими характеристиками тонких каландрированных материалов. Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 65(91): 97–104. DOI: 10.36807/1998-9849-2023-65-91-97-104.
Тетерин М.А., Разыграев А.С., Аразтаганова А.М., Чистякова Т.Б. 2017. Гибридная система для интеллектуального анализа больших данных и управления качеством полимерных материалов. Математические методы в технике и технологиях: сборник трудов международной научной конференции: в 12 т. Т. 8 / под общ. ред. А.А. Большакова. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та. 22–26.
Фляте Д.М. 1988. Технология бумаги. М.: Лесная промышленность, 440.
Фозилов М.М., Чистякова Т.Б., Полосин А.Н. 2021. Компьютерная система анализа промышленных данных для оценки состояния экструзионного оборудования в производствах полимерных пленок. Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 57: 81–89. DOI: 10.36807/1998-9849-2021-57-83-81-89.
Чарват Р.А. 2009. Производство окрашенных пластмасс / пер. с англ. 2-е изд. СПб.: НОТ, 400.
Чистякова Т.Б., Полосин А.Н., Тетерин М.А., Кляйнерт Ф. 2021. Компьютерная система обработки промышленной информации для управления производством многоассортиментных полимерных пленок. Международная научная конференция по проблемам управления в технических системах, 1: 231–234.
Чистякова Т.Б., Куликов С.И., Полосин А.Н., Колерт К. 2007. ПО для управления толщиной каландрованных тонких материалов. Автоматизация в промышленности. 1: 8–11.
Чистякова Т.Б., Полосин А.Н. 2019. Математические модели и программный комплекс для управления экструзионными процессами в гибких многоассортиментных производствах полимерных материалов. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математическое моделирование и программирование». 12(4): 5–28. DOI: 10.14529/mmp190401
Шашихина О.Е., Чистякова Т.Б. 2021. Компьютерная система для оптимального планирования полимерных производств. Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 59: 94–100. DOI: 10.36807/1998-9849-2021-59-85-94-100.
Щербак Н.В. 2019. Расчет и подбор оборудования в производстве бумаги: учебное пособие. Архангельск: САФУ, 152.
Abaei G., Selamat A., Al Dallal J. 2020. A fuzzy logic expert system to predict module fault proneness using unlabeled data. Journal of King Saud University Computer and Information Sciences. 32(6): 684–699. DOI: 10.1016/j.jksuci.2018.08.003.
Chistyakova T.B., Kleinert F., Teterin M.A. 2020.Big data analysis in film production. Studies in Systems, Decision and Control. 259: 229–236. DOI: 10.1007/978-3-030-32579-4_18.
Kohlert M., Chistyakova T.B. 2015.Advanced process data analysis and on-line evaluation for computer-aided monitoring in polymer film industry. Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 29: 83–88.
Kong L., He W., Yang C., Sun C. 2019. Adaptive fuzzy control for coordinated multiple robots with constraint using impedance learning. IEEE transactions on cybernetics. 49(8): 3052–3063, DOI: 10.1109/TCYB.2018.2838573.
Seletkov I.P., Yasnitsky L.N. 2019. Application of Matrix Fuzzy Logic in Machine Independent Temperature Controller. Advances in Intelligent Systems and Computing. 850: 443–449.
Tedtoev A.Ch. Makaruk R.V., Chistyakova T.B. 2022. Methods and technologies of application of fuzzy models for processing industrial data and quality management of polymer materials. Proceedings of 2022 25rd International Conference on Soft Computing and Measurements, SCM 2022: 25, 34–37. DOI 10.1109/SCM55405.2022.9794846.
Abstract views: 8
Share
Published
How to Cite
Issue
Section
Copyright (c) 2024 Economics. Information Technologies
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
