В настоящее время блокчейн-технологии получают все большее распространение в различных сферах экономики, в том числе и в логистике хлебопекарной промышленности. Данная статья посвящена исследованию перспектив применения и ограничений блокчейн-технологий в этой области. Для проведения исследования были использованы методы системного анализа, сравнительного анализа, экспертных оценок, а также анализ научных публикаций и отчетов отраслевых организаций. В качестве материалов для анализа выступили данные о внедрении блокчейн-решений в логистике хлебопекарной промышленности ведущих компаний, а также статистические данные по рынку блокчейн-технологий в целом. Период исследования охватывает 2018-2023 годы. Проведенный анализ показал, что применение блокчейн-технологий в логистике хлебопекарной промышленности позволяет существенно повысить прозрачность и эффективность цепочек поставок. Так, внедрение блокчейн-решений для отслеживания происхождения и качества зерна и муки способно сократить время мониторинга с 7 дней до нескольких часов. В то же время существуют определенные ограничения, связанные с необходимостью обеспечения интероперабельности различных блокчейн-платформ, стандартизации данных, а также с высокими начальными затратами на внедрение. По оценкам экспертов, объем рынка блокчейн-решений в логистике хлебопекарной промышленности к 2025 году может достичь 500 млн долларов, однако для полномасштабного внедрения этих технологий потребуется преодолеть существующие ограничения и барьеры.
АКТУАЛЬНОСТЬ. Необходимость разработки новых конструктивных решений, предназначенных для покрытия зданий гражданского и промышленного назначения, обеспечивающих свободную планировку перекрываемого объема за счет применения редкой сетки колонн и обладающих меньшей габаритной высотой, по сравнению с аналогичными конструкциями.
ЦЕЛЬ. Исследование предложенных новых конструктивных решений, включающее оценку деформативности при действии как равномерных, так и неравномерных внешних нагрузок.
МЕТОДЫ. Численный анализ конструкции покрытия выполнен в специализированном лицензионном программном комплексе Easy.2020. Учтены как равномерные внешние нагрузки, так и нагрузки, действующие на половине площади покрытия и загружение отдельных секций покрытия. Исследование влияния горизонтальных связей на работу конструкции выполнено посредством вариации их продольных жесткостей, а также, путем задания провисания элементов связей. Обработка результатов численного анализа выполнена при помощи программного комплекса MathCad, позволившего визуализировать относительные перемещения узлов, а также, углы наклона стоек и ребер к вертикали.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Подтверждено, что исследуемая конструкция сохраняет работоспособное состояние и равновесное положение в пространстве от действия внешних равномерных и неравномерных нагрузок. Определены наиболее неблагоприятные воздействия на исследуемую конструкцию. Установлено влияние продольной жесткости и провисания гибких вантовых связей на работу конструкции.
КТУАЛЬНОСТЬ. На котловане с большой степенью заглубления отвалы расположены по бортам, откуда пыль заносится господствующими ветрами непосредственно в котлован. Это в значительной степени увеличивает запыленность атмосферы котлованов. Постоянное увеличение глубины котлованов основано на укрупнении масштабов строительных и горных работ. Эта практика приводит к дополнительной запыленности и загазованности атмосферы, соответственно возникает проблема создания нормальных параметров воздушной среды.
ЦЕЛЬ. Создание на специально разработанной лабораторной установке моделей течения воздушной среды котлованов с большой степенью заглубления для выявления основных недостатков в организации воздухообмена и предложить решения по улучшению состояния воздушной среды котлованов с большой степенью заглубления.
МЕТОДЫ. Работа основана на обработке эмпирических результатов, полученных в ходе работы на лабораторной установке по моделированию движения воздушных масс в котлованах с большой степенью заглубления
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Внедрение предлагаемых решений позволит привести атмосферу котлованов с большой степенью заглубления к нормируемым значениям и уменьшить загрязнение окружающей среды при строительстве объектов.
Блокчейн-технологии, являясь инновационным и многообещающим решением, способны революционизировать управление цепочками поставок и контролем качества в хлебопекарной промышленности России. В данном исследовании проанализированы потенциальные преимущества и возможности применения блокчейна для оптимизации процессов прослеживаемости ингредиентов, мониторинга условий транспортировки и хранения хлебобулочных изделий, а также верификации их качества и безопасности. Материалы и методы исследования включают в себя анализ существующих пилотных проектов внедрения блокчейна в пищевой промышленности, а также изучение теоретических аспектов данной технологии и ее адаптации к специфике российского хлебопечения. Результаты исследования демонстрируют, что использование блокчейна способно обеспечить повышение прозрачности, надежности и эффективности управления цепочками поставок и контроля качества хлебобулочных изделий. Внедрение децентрализованной системы прослеживаемости на базе блокчейна позволяет отслеживать происхождение и движение сырья и ингредиентов на всех этапах производства, гарантируя их качество и безопасность для потребителя. Применение смарт-контрактов и IoT-датчиков дает возможность в режиме реального времени контролировать условия транспортировки и хранения готовой продукции, минимизируя риски порчи и потерь. Кроме того, интеграция блокчейна с системами контроля качества и лабораторными информационными системами обеспечивает неизменность и достоверность результатов испытаний продукции, исключая возможность их фальсификации. Предложенные в исследовании решения на основе блокчейна могут стать фундаментом для формирования эффективной, прозрачной и безопасной системы управления цепочками поставок и контроля качества в хлебопекарной отрасли России, способствуя повышению доверия потребителей и конкурентоспособности продукции на рынке.
Статья посвящена исследованию возможностей применения волоконно-оптических сенсоров для мониторинга температуры и влажности в процессе хлебопечения на автоматизированных производственных линиях. Актуальность темы обусловлена необходимостью обеспечения стабильно высокого качества хлебобулочных изделий в условиях интенсификации производства. Цель работы – изучить потенциал волоконно-оптических сенсоров как инструмента оптимизации технологических параметров выпечки хлеба. Методология исследования основана на сочетании аналитических и эмпирических подходов, включая анализ научной литературы, лабораторные эксперименты, статистическую обработку данных. Эмпирическая база охватывает результаты тестирования пяти типов волоконно-оптических сенсоров на трех моделях хлебопекарных печей. Обнаружено, что использование сенсоров позволяет снизить вариативность температуры выпечки на 24%, а влажности - на 19% (p<0.01). Это обеспечивает повышение выхода годной продукции на 3.6% при сокращении энергозатрат на 5.2%. Выявлено, что для достижения максимального эффекта необходимо оптимизировать размещение сенсоров в пекарной камере с учетом ее конфигурации. Полученные результаты имеют значение для совершенствования систем автоматизированного управления хлебопекарным производством и могут найти применение на предприятиях отрасли. В перспективе целесообразно расширить спектр контролируемых параметров, а также адаптировать предложенные решения для других видов продукции.
В статье представлен анализ современных тенденций автоматизации процессов производства хлебобулочных изделий. Рассмотрены ключевые направления развития автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) в хлебопекарной промышленности, включая внедрение робототехнических комплексов, интеллектуальных сенсорных систем и технологий машинного зрения. На основе обзора актуальных исследований выделены основные преимущества автоматизации, связанные с повышением эффективности производства, обеспечением стабильности качества продукции и оптимизацией затрат. Проанализированы факторы, ограничивающие темпы автоматизации хлебопекарных предприятий, в том числе высокая стоимость оборудования и недостаток квалифицированных кадров. Предложена перспективная концепция «Хлебозавод 4.0», основанная на комплексной цифровизации производственных процессов и внедрении киберфизических систем. Подчеркнута необходимость разработки научно обоснованных методов проектирования и эксплуатации автоматизированных хлебопекарных комплексов с учетом специфики технологических процессов и требований к качеству готовой продукции. Сделан вывод о значительном потенциале дальнейшей автоматизации хлебопекарной отрасли и целесообразности проведения междисциплинарных исследований на стыке пищевой инженерии, робототехники и информационных технологий.
В представленном исследовании подробно описан процесс разработки современной установки для проведения спектральных методов анализа на основе широко используемого фотометра КФК-3. В работе уделено особое внимание схемам подключения прибора к персональному компьютеру, а также разработанному программному обеспечению, которое позволяет существенно расширить функциональные возможности фотометра КФК-3. Благодаря внедрению этого программного обеспечения стало возможным не только частично автоматизировать процесс анализа получаемых спектров, но и обеспечить их удобную передачу в сторонние системы для более глубокого и разностороннего анализа данных. Кроме того, в работе детально описан процесс модификации самого фотометра, направленный на обеспечение возможности его полного управления через ПК. Это включает в себя как аппаратные изменения, так и разработку соответствующих протоколов передачи данных между компьютером и контроллером, который предлагается использовать в качестве управляемого блока для фотометра. Описаны принципы работы программного обеспечения, алгоритмы взаимодействия между компонентами системы, а также проведен анализ эффективности и надежности предложенного решения. Проведенные испытания показали значительное повышение точности и скорости проведения спектрального анализа по сравнению с исходной моделью фотометра. Разработанная система обладает высокой степенью гибкости и может быть легко адаптирована под различные требования и задачи лабораторных исследований. Предлагаемое решение имеет большой потенциал для использования в научных и промышленных целях, где требуется высокая точность и автоматизация процессов спектрального анализа. Таким образом, модернизация фотометра КФК-3 и разработка сопутствующего программного обеспечения открывают новые возможности для исследований в области спектроскопии и аналитической химии.
В статье представлена реконструкция повторяемости позднеголоценовых пожаров в бассейне р. Верхний Дон, выявленная на основе анализа микроскопических частиц древесного угля (линейный размер >100 мкм), накопленных в слоях торфа Подкосмовского болота с 4000 кал. (калиброванные) годы BP. Подкосмовское болото расположено на территории музея-заповедника «Куликовская битва» и имеет статус охраняемой территории. Сравнение полученных результатов с предыдущими количественными реконструкциями лесистости и изменений растительности на территории исследований по пыльцевым и археологическим данным показало низкую пожарную активность в бассейне Верхнего Дона между 4000 и 1500 кал. лет БП. Мозаика лесостепной растительности включала участки широколиственных сосновых лесов, приречных ольшаников и луговых степей на сухих склонах. Общая лесистость района Куликовской битвы колебалась от 20 до 40% и составляла около 2700 кал. лет назад она достигала 40–45% из-за похолодания климата и увеличения влажности. Начиная с 1500 кал. лет назад скорость угленакопления в торфяных толщах Подкосмовского болота постепенно увеличивалась. Наибольшая повторяемость пожаров и наиболее интенсивное накопление древесного угля в торфе отмечены в период от 900 до 300 кал. лет BP, что привело к вырубке лесов в этом районе. Четкая связь между частотой пожаров и изменениями климата в течение последнего тысячелетия не установлена, однако фазы интенсивного угленакопления в торфе совпадали с этапами заселения региона человеком, о чем свидетельствуют изменения растительности и археологические находки.
Цель. Проведен анализ процессов деградации КМОП микросхем при воздействии ионизирующего излучения, в котором рассмотрены три процесса дефектообразования в МОП структуре на границе Si-SiO2. Методы. На примере тестовых логических элементов проанализирована зависимость времени условного отказа по быстродействию от мощности дозы гамма-излучения. Результаты. Определен критический дефект на границе Si-SiO2. Заключение. Предлагаемый в статье подход позволяет определить причины отказа КМОП микросхем. Представлен результат расчета времени отказа для трех значений мощности дозы.
Цель. Предложить методологический подход к обеспечению функциональной надежности производства на основе использования SMART-документов в условиях импортонезависимости технологических процессов цифрового формата. Методы. Развитие прикладных возможностей использования теории надежности и методов построения информационных систем определило построение методологических положений алгоритмизации применения SMART-стандартов как средств минимизации функциональных сбоев и отказов в производственных процессах. В качестве инструментов машиноинтерпретируемого представления стандартов рассмотрены цифровые модели технологических линий. Предлагаемая форма нормативных документов ориентирована на переход от машиночитаемых данных к машинопонимаемому контенту. Результаты. Использование предлагаемых методов систематизации контента в стандартизации производственных процессов показывает, что одним из ключевых методологических положений в обеспечении однозначности интерпретации нормативных требований является каталогизация технологических данных на основе стандартизации характеристик процессов обмена информацией в цифровой форме. В специализированных проектах часто используется не полный нормативный документ, а его отдельные положения. В этом случае для машинопонимаемости разрабатываемого контента предлагается использовать специальные идентификаторы, например, «абзац», «графический объект», «ячейка таблицы». Введение таких средств идентификации позволит формировать класс SMART-стандартов, собирающих в единый документ положения по обеспечению штатных результатов при разнородных средствах реализации технологического процесса. Публикации, созданные с помощью интеллектуальной обработки содержания SMART-документов, рассматриваются как контейнеры структурированных и неструктурированных данных, учитывающие условия реализации конкретного проекта. Существующая динамика спроса на современную продукцию часто определяет допустимость ее промышленного выпуска на различных предприятиях с параллельным применением уникальных технологий. Условия такой организации накладывает свои ограничения на сопоставимость разнородных требований к производственным процессам, поэтому представление результатов организационных, конструктивных и технологических решений предлагается унифицировать, используя термин «актив производственной системы». Введение в цифровом формате относительных оценок результатов является эффективным механизмом обеспечения согласованности управления. В этой связи повышается важность единства нормативного обеспечения как базы таких оценок. В качестве одного из решений проблемы минимизации сбоев и отказов в технологических линиях предложено создание ситуационного центра с системой поддержки принятия решений на основе данных комплекса нормативных документов с унифицированными требованиями к активам производственной системы. Опыт формирования нормативного обеспечения индустрии 4.0 дан в обзоре серий стандартов ISА на цифровые производства. Показано, что благодаря введению SMART-стандартов повышается устойчивость взаимодействия между информационными системами, повышается функциональная надежность работы технологических линий. Введение в средства машинопонимаемости контента положений, регламентирующих использование алгоритмов разработки, редактирования и экспертизы проектов нормативных документов, является важным фактором обеспечения функциональной надежности выпуска продукции. Заключение. Изложенный подход ориентирован на методологию разработки стандартов, учитывающих требования из различных предметных областей. В условиях формирования импортонезависимости производства рассмотрены возможности минимизации сбоев и отказов в технологических процессах цифрового формата вследствие использования нормативной базы, неэквивалентной положениям международных документов, и учитывающей специфику отечественных производственных систем.