Оренбургский государственный университет

Научно-исследовательская деятельность

Темы НИР научно-педагогических коллективов кафедры, возглавляемые профессором Сергеевым А.И. «Методология создания высокоавтоматизированных производственных систем нового поколения с заданными свойствами» и профессором Султановым Н.З. «Интеллектуальные технологии и автоматизация в производственно-технических, транспортных и социально-экономических системах», входят в перечень основных научных направлений Оренбургского государственного университета по техническим наукам.

Преподавателями кафедры ведется научно-исследовательская деятельность в рамках следующих госбюджетных НИР:

1. Методология создания высокоавтоматизированных производственных систем нового поколения с заданными свойствами (руководитель — д-р техн. наук, проф. Сергеев А.И.).
2. Интеллектуальные те6хнологии и автоматизация в производственно-технических, транспортных и социально-экономических системах (руководитель — д-р техн. наук, проф. Султанов Н.З.).

На кафедре регулярно проводятся научные семинары по всем позициям тем НИР.

Преподаватели и аспиранты кафедры принимали участие в различных международных, всероссийских и региональных конференциях, по результатам которых опубликованы материалы в различных сборниках.

В 2003, 2005, 2007, 2009, 2011, 2013, 2015, 2017, 2019 и 2021 годах на базе АКИ проводилась Всероссийская научно-практическая конференция «Компьютерная интеграция производства и ИПИ-технологии», в организации и проведении которой активное участие приняли преподаватели и сотрудники кафедры САП. В 2007, 2009, 2011 и 2013 годах на проведение конференции получена поддержка РФФИ, в 2017 году — поддержка правительства Оренбургской области.

Начиная с 2010 года, один раз в два года, на базе кафедры проводится научная школа-семинар молодых ученых и специалистов в области компьютерной интеграции производства.

Разработки сотрудников кафедры также выполнялись при финансовой поддержке различных конкурсных центров:

• «Разработка и конструирование облика ЛА нового поколения», руководитель — Султанов Н.З., аналитическая ведомственная целевая программа «Развитие научного потенциала высшей школы», конкурс РФФИ;
• «Методология управления качеством авиационно-химических работ на основе моделирования технологического процесса с применением авиакосмических технологий», руководитель — Султанов Н.З.;
• «Исследование закономерностей создания и режимов эксплуатации гибких производственных ячеек», руководитель — Сердюк А.И., конкурс РФФИ;
• «Исследование механизма и закономерностей перехода от технического задания к техническому предложению на создание гибких производственных ячеек», руководитель — Сердюк А.И.;
• «Разработка методологии создания высокоэффективных производственных систем нового поколения с заданными свойствами», руководитель — Сердюк А.И., задание Рособразования;
• «Разработка методологии создания термостабильных мехатронных станков», руководитель — Сердюк А.И., задание Рособразования;
• «Применение генетических алгоритмов в структурно-параметрическом синтезе гибких производственных систем», руководитель — Сергеев А.И., конкурс РФФИ;
• «Применение эволюционных методов оптимизации в параметрическом синтезе гибких производственных систем», руководитель — Сергеев А.И., задание Рособразования;
• «Разработка инструментов инженерного анализа для построения высокоавтоматизированных станочных систем», руководитель — Сергеев А.И., ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 годы.
• «Разработка методологии технического перевооружения предприятий машиностроительного комплекса Оренбуржья на основе производственных систем нового поколения», руководитель — Сердюк А.И., областной грант, 2015 г.
• «Автоматизация технологической подготовки производства в ЗАО „Механический завод”», руководитель — Сердюк А.И., хоздоговорная НИР.
• «Разработка системы автоматизированного пооперационного расчета полуфабрикатов изделий и проектирования инструмента в технологических процессах изготовления цельнотянутых орудийных гильз и поддонов методом холодной глубокой вытяжки», руководитель — Сердюк А.И., хоздоговорная НИР с АО «Механический завод», 2016–2018 гг.
• «Методология автоматизации неразрушающего контроля сварных соединений на основе коротковолнового электромагнитного излучения», руководитель — Овечкин М.В., президентский грант на 2018–2019 гг.
• «Внедрение в хозяйственный оборот машиностроительных предприятий Оренбургской области методологии конструкторско-технологической подготовки прессовых операций», руководитель — Сергеев А.И., областной грант 2019 г.

Ежегодно в ОГУ проходят студенческие научные конференции при активном участии студентов кафедры. В среднем на каждой конференции выступают 15–20 студентов. Число участвующих в конференциях и выступающих с докладами студентов с каждым годом увеличивается. По итогам научно-исследовательской работы студенты старших курсов рекомендуются в магистратуру и аспирантуру, награждаются дипломами и получают благодарности по ОГУ и по АКИ. Студенты кафедры ежегодно принимают участие в олимпиадах, конкурсах, конференциях различного уровня.

В дипломные проекты включаются результаты НИР, выполненные студентами под руководством преподавателей на предприятиях.

На кафедре в настоящее время обучаются 6 аспирантов и соискателей.

С 2004 года на кафедре защищены 4 докторские диссертации: Жежера Н.И. (2004), Владов Ю.Р. (2005), Сергеев А.И. (2017), Кондусова В.Б. (2020) — и 22 кандидатские диссертации: Шерстобитова В.Н. (2004); Куленко Е.С. (2005); Кравцов А.Г., Проскурин Д.А. (2006); Дибихин К.Ю., Корнипаев М.А., Сергеев А.И. (2007); Абубакиров Д.Р. (2008); Гусаров В.А. (2009); Ишмеев М.Р. (2010); Галина Л.В, Зеленин А.П., Корнипаева А.А., Тямкин С.А. (2011); Алтынбаев Р.Б. (2012); Вагапова Н.В. (2013); Овечкин М.В., Русяев А.С., Шамаев С.Ю., Казаков А.О. (2013), Кондусов Д.В., Иванюк М.В. (2021).

Новые перспективные направления исследований и разработок

• Разработка аппаратного и программного обеспечения для быстрого прототипирования на основе 3D-печати

  Принцип работы 3D-принтеров, работающих на основе технологии FDM (Fused Deposition Modeling — моделирование методом плавления), заключается в создании детали слой за слоем, нагревая термопластичный материал до полужидкого состояния и выдавливая его в соответствии с заданной траекторией движения печатающей головки. Печать с помощью технологии FDM отличается чистотой, простотой в использовании. Детали из термопластика устойчивы к нагреванию, химическим реагентам, влажной или сухой среде и механическим нагрузкам. Разогретые до полужидкого состояния материалы позволяют создавать сложные геометрические формы, которые было бы сложно получить традиционными методами производства.

  Для реализации проекта необходимо собрать аппаратную часть и разработать систему автоматизированного формирования управляющей программы по трехмерной модели изделия.

  Руководитель: канд. техн. наук Русяев А.С.

  Рисунок 1 — Принтер Plusa Mendel

• Применение интеллектуальных методов в структурно-параметрическом синтезе производственных систем

  Руководитель — д-р техн. наук, профессор Сергеев А.И.

  Целью исследования является повышение эффективности процесса модернизации производственных машиностроительных предприятий.

  Эволюция информационных технологий и систем всё в большей степени определяется их интеллектуализацией. Интеллектуальные информационные технологии — одна из наиболее перспективных и быстро развивающихся научных и прикладных областей информатики. Она оказывает существенное влияние на все научные и технологические направления, связанные с использованием компьютеров. Целями интеллектуальных информационных технологий являются, во-первых, расширение круга задач, решаемых с помощью компьютеров, особенно в слабоструктурированных предметных областях, и во-вторых, повышение уровня интеллектуальной информационной поддержки современного специалиста.

Кафедра САП имеет обширные научные связи c профильными вузами и научно-производственными объединениями:

• МГТУ «СТАНКИН» (Москва);
• Самарский государственный авиационный технический университет;
• Самарский государственный технический университет;
• Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова;
• Уфимский государственный нефтяной технический университет;
• Казанский государственный технический университет;
• АО «КумАПП» (Кумертау);
• ОАО «ВолгаУралтранс» (Самара);
• ОАО «Завод бурового оборудования» (Оренбург);
• ООО «Газпромавтоматика» (Оренбург);
• Актюбинский государственный университет им. К. Жубанова (Республика Казахстан).

В рамках международной деятельности на кафедре поддерживаются тесные научные связи с вузами стран СНГ в области автоматизации производства и проектирования:

• Актюбинским государственным университетом им. К. Жубанова (Республика Казахстан);
• Андижанским политехническим институтом (Республика Узбекистан);
• Павлодарским государственным университетом (Республика Казахстан);
• Ташкентским государственным авиационным институтом (Республика Узбекистан);
• Ташкентским политехническим институтом (Республика Узбекистан);
• Ташкентским химико-технологическим институтом (Республика Узбекистан).

Также поддерживаются научные и научно-методические связи (рецензирование статей, написание отзывов, редактирование и т. п.) с ведущими учеными в области автоматизации обработки экспертных данных докторами технических наук, профессорами: Кульгой К.С., Кривошеевым И.А. (Уфа), Черепашковым А.А. (Самара), Тарасовым В.Н. (Тольятти), Немтиновым В.А. (Тамбов), Логуновой О.С. (Магнитогорск), Капитановым А.В., Чеканиным А.В. (Москва).