Development of databases interconnection “Essences” information model for cyber-physical production systems additive cyber design creation automation

Yevsieiev, V. V. Development of databases interconnection “Essences” information model for cyber-physical production systems additive cyber design creation automation = Розробка інформаційної моделі взаємозв’язків «сутність» баз даних для автоматизації створення адитивного кібердизайну кіберфізичних виробничих систем / V. V. Yevsieiev, A. I. Bronnikov // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2020. – № 3 (481). – С. 56–62.Анотація. Розвиток сучасного високотехнологічного і конкурентноздатного виробництва не можливий без впровадження концепції Industry 4.0 і технологій Industrial Internet of Things (IIoT). На базі даних концепції і технологій були проведені дослідження, пов’язані із розробкою і впровадження Сyber-Physical Production Systems (CPPS), які базуються на принципі “Digital Twins” (DT). Синтез цих концепцій, технологій і принципів дозволяють реалізувати підхід до “Smart Manufacturing” (SM), що дає можливість досягти показників “Lean Production” (LP). Розробка CPPS є складним синтезом фізичних параметрів, які виходять безпосередньо з датчиків і виконавчих механізмів, і є кібернетичним складником, у якому реалізується візуалізація отриманої інформації для користувача, забезпечуються механізми управління і прийняття рішень залежно від отриманих даних. Критичний аналіз публікацій із розробки CPPS показав, що нині не існує методології, моделей, методів і технологій, які б дозволили автоматизувати процес розробки CPPS, а існуючі архітектурні моделі розробки 5C, 8C, RAMI 4.0 мають лише описово-рекомендаційний характер. Внаслідок цього виникає складна науково-прикладна задача – розробка нових підходів до автоматизацій створення адитивного кібердизайну CPPS на ранніх етапах створення CPPS. У цій статті представлена структурна схема автоматизованої системи управління розробкою складних CPPS, яка базується на альтернативному підході до автоматизацій розробки HMI адитивного кібердизайну для CPPS на базі концепцій застосування властивостей параметрів і подій графічних елементів (GUI) об’єктноорієнтованих на мову програмування. Для реалізацій поставлених завдань авторами було розроблено логічну схему БД, ґрунтуючись на великих обсягах інформації, необхідної для забезпечення усіх функцій системи, що розробляється. Вона була поділена на окремі блоки залежно від інформацій, яка зберігається і обробляється у них. Для кожного основного блоку була розроблена інформаційна модель взаємозв’язку «сутностей» довідкової та накопичувальної БД. Результати досліджень були реалізовані у вигляді фізичних моделей БД для системи «Автоматизація процесів управління розробкою CPPS», яка дає можливість синтезувати HMI користувача на базі «жорстко» структурованого табличного представлення даних для синтаксичного аналізу і генерацій адитивного кібердизайну. Такий підхід дозволить скоротити час розробки HMI з урахуванням вимоги технічного завдання (ТЗ) із залученням замовника, що забезпечить максимально привабливий та інформативно-зрозумілий HMI для кінцевого користувача CPPS.Abstract. The development of modern high-tech and competitively capable production is not possible without the introduction of the Industry 4.0 concept and the Industrial Internet of Things (IIoT) technologies. On the basis of the concept and technologies at this point in time, research related to the development and implementation of CyberPhysical Production Systems (CPPS), which are based on the principle of “Digital Twins” (DT). The synthesis of these concepts, technologies and principles allows to implement the approach to “Smart Manufacturing” (SM), which in turn makes it possible to achieve the indicators of “Lean Production” (LP). The CPPS development is a physical parameters complex synthesis that are obtained directly from sensors and actuators and, on the other hand, the cybernetic component, which implements the received for the user information visualization, provides control mechanisms and decision-making depending on received data. A critical analysis of CPPS development publications showed that at this point in time there is no methodology, models, methods and technologies that made it possible to automate the development CPPS process, and the existing architectural models for 5C, 8C, RAMI 4.0 development are descriptive and recommendatory. As a result, a complex scientific and applied problem arises: the development of new approaches to automate the CPPS additive cyber-design creation at the early stages of CPPS development. This article presents an automated control system structural diagram for complex CPPS development, which is based on an alternative approach the HMI additive cyber design for CPPS development automation using the concepts of applying the parameters properties and an object-oriented programming language graphic elements (GUI) events. For the implementation of the tasks, the authors developed a logical database scheme, based on large amounts of information necessary to provide all the functions of the system being developed, it was divided into separate blocks depending on the information that is stored and processed in them. For each main block, an information model was developed for the reference and cumulative databases “entities” relationship. The results of these studies were implemented in the form of physical database models for the “Automation of CPPS Development Management Processes” system, which makes it possible to synthesize the user’s HMI based on a “rigidly” structured tabular data presentation for parsing and generating additive cyber design. This approach will reduce the HMI development time, considering the technical task (TOR) requirements with the customer involvement, which will provide the most attractive and informatively understandable HMI for the CPPS end user

TRAFFIC SIGNS RECOGNITION SYSTEM DEVELOPMENT

<p>In this article, the authors consider the feasibility of developing systems for recognizing road signs, as well as road markings, registration and recognition of obstacles, and other traffic objects. The authors consider the possibility of using artificial neural networks to solve this problem. In particular, they propose using a multilayer perceptron to achieve sufficient recognition accuracy. In the future, it is planned to develop software for the implementation of the developed road sign recognition system. </p&gt

Automated Monitoring System Development for Equipment Modernization

<p>This study examines a problem that arises from the incompatibility of two factors. The first is the desire to improve the enterprise in accordance with the concept of Industry 4.0. And the second is the lack of sufficient material resources due to the high cost of purchasing new equipment that will meet the requirements of Industry 4.0.</p><p>In this article, to solve the problem of modernizing enterprise equipment, it is proposed to create a monitoring system. The development of the system architecture is considered. Hardware complex development on the Arduino platform is also given. </p&gt

Choosing a Camera for 3D Mapping

<p>This paper examines the problem of three-dimensional mapping of space.. Creating 3D maps is an extremely urgent task. This is often done through mapping using a UAV. However, in order to create a technical map, it is necessary to select suitable sensors. This article provides an overview of sensors that can be used to create such maps. A pair of cameras has been selected, as well as a means of communication between them.</p&gt

3D Robot Model Development

<p>Modeling robots, their design and movement is an urgent task. Such modeling allows us to anticipate and solve many problems that arise both during the physical creation of the robot and during its operation. This article proposes a three-dimensional modeling of the robot – the MP-999E hand. First, the process of modeling a gear wheel is discussed in detail, and then the modeling of the robot itself.</p&gt

Розробка архітектурно-логічної моделі автоматизації управління процесом створення складних кіберфізіческіх виробничих систем

Modern highly technological production puts forward new requirements and approaches to the implementation of the Industry 4.0 concept. To achieve this, it is necessary to develop a cyber-physical production system that would make it possible to fully take into consideration all the factors of the actual production system. All solutions must pursue the global goal of making the best use of production time and resources, as well as meet the "Lean Production" concept. Existing ISO-95, 5C, and 8C cyber-physical production systems (CPPS) reference architectures cannot provide clearly expressed systematization and detailing. Such systems are a set of general recommendations that show the interaction processes among the physical and cyber-components of CPPS. This paper reports a new approach to the systemic representation of the processes for managing the development of complex cyber-physical production systems in the face of today's threats. We have suggested a systemic representation of automating the process of managing the development of complex CPPS. Modern threats to the cyber-physical and information and communication systems (ICS) have been considered, which underlie CPPS. An architectural-logical model, as well as methods for automating the CPPS development process management, have been developed. This could help build a logical relationship from the initial "target" stage to the process of obtaining "management algorithms" at each level and stage of CPPS development as a symbiosis of physical and cyber-components. The devised CPPS development process management model provides an opportunity to propose a group of mathematical models and methods that logically link all development stages into a single "rigid" hierarchical sequence. This makes it possible to build a single information space with a set of complex CPPS development methodology. The proposed solutions could enable the development of an automated system to manage the process of the development of complex CPPSСовременное высокотехнологичное производство выдвигает новые требования и подходы к реализации концепции Industry 4.0. Для достижения этого необходимо разработать киберфизическую производственную систему, которая позволит полностью учитывать все факторы реальной производственной системы. Все решения должны преследовать глобальную цель достижения оптимальности использования времени и ресурсов производства, а также удовлетворять концепции «Lean Production». Существующие эталонные архитектуры ISO-95, 5С и 8С процессов управления разработкой киберфизических производственных систем (CPPS) не имеют четко выраженную систематизацию и детализацию. Такие системы представляют собой набор общих рекомендаций, в которых показаны процессы взаимодействия между физическими и киберсоставляющими CPPS. В статье представлен новый подход к системному представлению процессов управления разработки сложных киберфизических производственных систем в условиях современных угроз. Предложено системное представление автоматизации процесса управления разработкой сложных CPPS. Рассмотрены современные угрозы на киберфизические и информационно-коммуникационные системы (ICS), которые составляют основу CPPS. Разработано архитектурно-логическую модель и методы автоматизации процесса управления разработки CPPS. Это позволит построить логическую взаимосвязь от начального «целевого» этапа до процесса получения «алгоритмов управления» на каждом уровне и этапе разработки CPPS как симбиоз физического и киберсоставляющих. Разработанная модель процесса управления разработкой CPPS дает возможность предложить группу математических моделей и методов, которые логически связывают все этапы разработки в единую «жесткую» иерархическую последовательность. Это дает возможность построить единое информационное пространство с набором методологии разработки сложных CPPS. Предложенные решения позволят разработать автоматизированную систему процесса управления разработкой сложных CPPSСучасне високотехнологічне виробництво висуває нові вимоги і підходи до реалізації концепції Industry 4.0. Для досягнення цього необхідно розробити кіберфізичну виробничу систему, яка дозволить повністю враховувати всі чинники реальної виробничої системи. Всі рішення повинні переслідувати глобальну мету досягнення оптимальності використання часу і ресурсів виробництва, а також задовольняти концепції «Lean Production». Існуючі еталонні архітектури ISO-95, 5С і 8С процесів управління розробкою кіберфізичних виробничих систем (CPPS) не мають чітко виражену систематизацію і деталізацію. Такі системи є набором загальних рекомендацій, в яких не показані процеси взаємодії між фізичними і кіберскладовими CPPS. В статті представлений новий підхід до системного подання процесів управління розробки складних кіберфізичних виробничих систем в умовах сучасних загроз. Запропоновано системне уявлення автоматизації процесу управління розробкою складних CPPS. Розглянуті сучасні загрози на кіберфізичні та інформаційно-комунікаційні системи (ICS), які складають основу CPPS. Розроблено архітектурно-логічну модель і методи автоматизації процесу управління розробки CPPS. Це дозволить побудувати логічний взаємозв'язок від початкового «цільового» етапу до процесу отримання «алгоритмів управління» на кожному рівні і етапі розробки CPPS як симбіоз фізичного і кіберскладових. Розроблена модель процесу управління розробкою CPPS дає можливість запропонувати групу математичних моделей і методів, які логічно пов'язують всі етапи розробки в єдину «жорстку» ієрархічну послідовність. Це дає можливість побудувати єдиний інформаційний простір з набором методології розробки складних CPPS. Запропоновані рішення дозволять розробити автоматизовану систему процесу управління розробкою складних CPP

РОЗРОБКА ПРОГРАМНОГО МОДУЛЯ ОПЕРАТИВНО-ДИСПЕТЧЕРСЬКОГО КОНТРОЛЮ ВИРОБНИЦТВА НА БАЗІ КІБЕР-ФІЗИЧНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ

The subject of research in the article is production management processes based on cyber-physical systems. The purpose of the work is to automate the management of production processes using the cybernetic component and analyze the results. To achieve this goal, it is necessary to solve the following tasks: develop an analytical and logical model of the CPPS development management process taking into account the requirements specified in the terms of reference for the development CPPS; to present the analytical and logical structure of connections in the form of a model of interaction of the main windows and all the necessary graphical elements for the implementation of the full-featured interface of the developed CPPS; to carry out experimental researches of efficiency and practical approbation of the received theoretical results, by comparison of classical methods and the developed ones. Results: The targets, physical and cybernetic components of the CPPS development management process were combined in a single information space from the beginning of development to its implementation. The process of checking the achievement of the main goal of CPPS development has been automated, which makes it possible to make changes and manage the CPPS development process at any level and stage of the proposed technology. The process of managing the development of the cybernetic component is automated on the basis of synthesized algorithms of functioning using the GUI elements of object-oriented programming languages, which made it possible to increase the flexibility of the proposed architecture and technologies for automating the CPPS development process and to reduce the development time of the cybernetic component. Conclusions: the proposed models and methods will not only automate the process of managing the development of CPPS from scratch, but will also make it possible to automate the process of managing the development of the cybernetic component for the modernization and improvement of existing CPPS.Предметом исследования в статье являются процессы управления производством на базе кибер-физических систем. Цель работы – автоматизация управления производственными процессами с помощью кибернетической составляющей и анализ полученных результатов. Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач: разработать аналитически-логическую модель процесса управления разработкой CPPS с учетом требований указанных в техническом задании на разрабатываемый CPPS; представить аналитически-логическую структуру связей в виде модели взаимодействия основных окон и всех необходимых графических элементов для реализации полнофункционального интерфейса разрабатываемой CPPS; провести экспериментальные исследования эффективности и практической апробации полученных теоретических результатов, путем сравнения классических методов и разработанных. Результаты: Объединены целевые, физические и кибернетические составляющие процесса управления разработки CPPS в едином информационном пространстве от начала разработки до его внедрения. Автоматизирован процесс проверки достижения главной цели разработки CPPS, который дает возможность вносить изменения и управлять процессом разработки CPPS на любом уровне и этапе предлагаемой технологии. Автоматизирован процесс управления разработки кибернетической составляющей на базе синтезированных алгоритмов функционирования с использованием GUI элементов объектно-ориентированных языков программирования, что позволило увеличить гибкость предложенной архитектуры и технологий автоматизации процесса разработки CPPS и сократить время разработки кибернетической составляющей. Выводы: предложенные модели и методы позволят не только автоматизировать процесс управления разработкой CPPS с "нуля", но и даст возможность автоматизировать процесс управления разработкой кибернетической составляющей для модернизации и усовершенствования уже существующих CPPS.Предметом дослідження в статті є процеси керування виробництвом на базі кібер-фізичних систем. Мета роботи – автоматизація керування виробничими процесами за допомогою кібернетичної складової і аналіз отриманих результатів. Для досягнення поставленої мети необхідне вирішення наступних завдань: розробити аналітично-логічну модель процесу управління розробкою CPPS з урахуванням вимог зазначених в технічному завданні на розроблювальний CPPS; представити аналітично-логічну структуру зв'язків у вигляді моделі взаємодії основних вікон і всіх необхідних графічних елементів для реалізації повнофункціонального інтерфейсу розроблюваної CPPS; провести експериментальні дослідження ефективності та практичну апробацію отриманих теоретичних результатів, шляхом порівняння класичних методів та розроблених. Результати: Об'єднано цільові, фізичні та кібернетичні складові процесу управління розробки CPPS в єдиному інформаційному просторі від початку розробки до його впровадження. Автоматизовано процес перевірки досягнення головної мети розробки CPPS, який дає можливість вносити зміни і керувати процесом розробки CPPS на будь-якому рівні і етапі запропонованої технології. Автоматизовано процес управління розробки кібернетичної складової на базі синтезованих алгоритмів функціонування з використанням GUI елементів об'єктно-орієнтованих мов програмування, що дало можливість збільшити гнучкість запропонованої архітектури і технологій автоматизації процесу розробки CPPS та скоротити час розробки кібернетичної складової. Результати наукових і теоретичних досліджень впроваджено в освітній процесс, у виробничий процес ряду державних і приватних підприємств, також викладені рішення захищені авторськими свідоцтвами. Висновки: запропоновані моделі та методи дозволять не тільки автоматизувати процес управління розробкою CPPS з "нуля", а й дасть можливість автоматизувати процес управління розробкою кібернетичної складової для модернізації і удосконалення вже існуючих CPPS

ВИРІШЕННЯ ПИТАННЯ МОДЕРНІЗАЦІЇ ВИРОБНИЧОГО ОБЛАДНАННЯ З ВИКОРИСТАННЯМ КІБЕР-ФІЗИЧНИХ ВИРОБНИЧИХ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ

Continuous improvement of the fleet of technological equipment, in the conditions of existing production, is a difficult task, the solution of which must take into account many parameters, such as mechanization, automation and application of new technologies within the concept of Industry 4.0. One of the effective methods of improving the technical and economic indicators and reliability of production is the modernization of existing technological equipment, which is based on the need to use modern methods of development and implementation of information technology, such as Industrial Internet of Things, cyber-physical production systems. The subject of this study is the testing of methods for developing additive cyber design for automation of complex industrial equipment. The goal of this article is to develop a cyber-physical production control system for the modernization of the DA2238B hydraulic press. To achieve this goal it is necessary to solve the following tasks: to analyze the technical characteristics and control system of the hydraulic press DA2238B; to carry out research of the scheme of hydraulic basic and, taking it into account, to choose sensors and executive mechanisms, and also operating modes; to develop the scheme of inclusion of the hydro equipment; to develop an automated control system based on a modern single-board computer and to develop an intuitive additive cyber-design of the operator interface; to conduct experimental research. Conclusions: as a result of research, a block diagram was developed and an automated control system based on LattePanda was implemented. Selected pressure and temperature sensors for control of pressing processes, which allowed to ensure accurate compliance with the requirements of the technological process. An automated operator's workplace has been developed, in which touch control based on additive cyber-design has been implemented. The developed control system provides: collection and analysis of production data on the basis of which it is possible to improve production technology and to provide forecasting of achievement "Lean Manufacturing".Постоянное совершенствование парка технологического оборудования, в условиях существующего производства, является сложной задачей, при решении которой необходимо учитывать много параметров, таких как механизация, автоматизация и применение новых технологий в рамках концепции Industry 4.0. Одним из эффективных методов повышения технико-экономических показателей и надежности производства является модернизация существующего технологического оснащения, которая основывается на необходимости использования современных методов разработки и внедрения информационных технологий, таких как Industrial Internet of Things, кибер-физических производственных систем. Предметом данного исследования является апробация методов разработки аддитивного кибер-дизайна для автоматизации сложного промышленного оборудования. Целью данной статьи является разработка кибер-физической производственной системы управления, для модернизации пресса гидравлического ДА2238Б. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: провести анализ технических характеристик и системы управления пресса гидравлического ДА2238Б; провести исследование схемы гидравлической принципиальной на базе которой выбрать датчики и исполнительные механизмы, а также режимы работы; разработать схему включения гидро- оборудования; разработать автоматизированную систему управления на базе современного одноплатного компьютера и разработать интуитивно понятный аддитивный кибер-дизайн интерфейса оператора; провести экспериментальные исследования. Выводы: в результате исследований была разработана структурная схема и реализована автоматизированная система управления на базе LattePanda. Выбраны датчики давления и температуры для контроля процессов прессования, что позволило обеспечить точное соответствие требованиям технологического процесса. Разработано автоматизированное рабочее место оператора, в котором реализовано сенсорное управление на базе аддитивного кибер-дизайна. Разработанная система управления обеспечивает: сбор и анализ производственных данных, на базе которых можно усовершенствовать технологию производства и обеспечить прогнозирование достижения "Lean Manufacturing".Постійне вдосконалення парку технологічного обладнання, в умовах існуючого виробництва, є складним завданням, при вирішенні якого необхідно враховувати багато параметрів, таких як механізація, автоматизація і застосування нових технологій в рамках концепції Industry 4.0. Одним з ефективних методів підвищення техніко-економічних показників та надійності виробництва є модернізація існуючого технологічного оснащення, яка ґрунтується на необхідності використання сучасних методів розробки і впровадження інформаційних технологій, таких як Industrial Internet of Things, кібер-фізичних виробничих систем. Предметом даного дослідження є апробація методів розробки адитивного кібер-дизайну для автоматизації складного промислового обладнання. Метою даної статті є розробка кібер-фізичної виробничої системи керування, для модернізації преса гідравлічного ДА2238Б. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання: провести аналіз технічних характеристик і системи керування преса гідравлічного ДА2238Б; провести дослідження схеми гідравлічної принципової на базі якої обрати датчики і виконавчі механізми, а також режими роботи; розробити схему включення гідро обладнання; розробити автоматизовану систему керування на базі сучасного одноплатного комп'ютера і розробити інтуїтивно зрозумілий адитивний кібер-дизайн інтерфейсу оператора; провести експериментальні дослідження. Висновки: в результаті досліджень було розроблено структурну схему та реалізовано автоматизовану систему керування на базі LattePanda. Обрані датчики тиску і температури для контролю процесів пресування, що дозволило забезпечити точне дотримання вимог технологічного процесу. Розроблено автоматизоване робоче місце оператора, в якому реалізовано сенсорне управління на базі адитивного кібер-дизайну. Розроблена система керування забезпечує: збір та аналіз виробничих даних, на базі яких можна вдосконалити технологію виробництва і забезпечити прогнозування досягнення "Lean Manufacturing"

РОЗРОБКА ПРОГРАМНОГО МОДУЛЯ ОПЕРАТИВНО-ДИСПЕТЧЕРСЬКОГО КОНТРОЛЮ ВИРОБНИЦТВА НА БАЗІ КІБЕР-ФІЗИЧНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ

The subject of research in the article is production management processes based on cyber-physical systems. The purpose of the work is to automate the management of production processes using the cybernetic component and analyze the results. To achieve this goal, it is necessary to solve the following tasks: develop an analytical and logical model of the CPPS development management process taking into account the requirements specified in the terms of reference for the development CPPS; to present the analytical and logical structure of connections in the form of a model of interaction of the main windows and all the necessary graphical elements for the implementation of the full-featured interface of the developed CPPS; to carry out experimental researches of efficiency and practical approbation of the received theoretical results, by comparison of classical methods and the developed ones. Results: The targets, physical and cybernetic components of the CPPS development management process were combined in a single information space from the beginning of development to its implementation. The process of checking the achievement of the main goal of CPPS development has been automated, which makes it possible to make changes and manage the CPPS development process at any level and stage of the proposed technology. The process of managing the development of the cybernetic component is automated on the basis of synthesized algorithms of functioning using the GUI elements of object-oriented programming languages, which made it possible to increase the flexibility of the proposed architecture and technologies for automating the CPPS development process and to reduce the development time of the cybernetic component. Conclusions: the proposed models and methods will not only automate the process of managing the development of CPPS from scratch, but will also make it possible to automate the process of managing the development of the cybernetic component for the modernization and improvement of existing CPPS.Предметом исследования в статье являются процессы управления производством на базе кибер-физических систем. Цель работы – автоматизация управления производственными процессами с помощью кибернетической составляющей и анализ полученных результатов. Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач: разработать аналитически-логическую модель процесса управления разработкой CPPS с учетом требований указанных в техническом задании на разрабатываемый CPPS; представить аналитически-логическую структуру связей в виде модели взаимодействия основных окон и всех необходимых графических элементов для реализации полнофункционального интерфейса разрабатываемой CPPS; провести экспериментальные исследования эффективности и практической апробации полученных теоретических результатов, путем сравнения классических методов и разработанных. Результаты: Объединены целевые, физические и кибернетические составляющие процесса управления разработки CPPS в едином информационном пространстве от начала разработки до его внедрения. Автоматизирован процесс проверки достижения главной цели разработки CPPS, который дает возможность вносить изменения и управлять процессом разработки CPPS на любом уровне и этапе предлагаемой технологии. Автоматизирован процесс управления разработки кибернетической составляющей на базе синтезированных алгоритмов функционирования с использованием GUI элементов объектно-ориентированных языков программирования, что позволило увеличить гибкость предложенной архитектуры и технологий автоматизации процесса разработки CPPS и сократить время разработки кибернетической составляющей. Выводы: предложенные модели и методы позволят не только автоматизировать процесс управления разработкой CPPS с "нуля", но и даст возможность автоматизировать процесс управления разработкой кибернетической составляющей для модернизации и усовершенствования уже существующих CPPS.Предметом дослідження в статті є процеси керування виробництвом на базі кібер-фізичних систем. Мета роботи – автоматизація керування виробничими процесами за допомогою кібернетичної складової і аналіз отриманих результатів. Для досягнення поставленої мети необхідне вирішення наступних завдань: розробити аналітично-логічну модель процесу управління розробкою CPPS з урахуванням вимог зазначених в технічному завданні на розроблювальний CPPS; представити аналітично-логічну структуру зв'язків у вигляді моделі взаємодії основних вікон і всіх необхідних графічних елементів для реалізації повнофункціонального інтерфейсу розроблюваної CPPS; провести експериментальні дослідження ефективності та практичну апробацію отриманих теоретичних результатів, шляхом порівняння класичних методів та розроблених. Результати: Об'єднано цільові, фізичні та кібернетичні складові процесу управління розробки CPPS в єдиному інформаційному просторі від початку розробки до його впровадження. Автоматизовано процес перевірки досягнення головної мети розробки CPPS, який дає можливість вносити зміни і керувати процесом розробки CPPS на будь-якому рівні і етапі запропонованої технології. Автоматизовано процес управління розробки кібернетичної складової на базі синтезованих алгоритмів функціонування з використанням GUI елементів об'єктно-орієнтованих мов програмування, що дало можливість збільшити гнучкість запропонованої архітектури і технологій автоматизації процесу розробки CPPS та скоротити час розробки кібернетичної складової. Результати наукових і теоретичних досліджень впроваджено в освітній процесс, у виробничий процес ряду державних і приватних підприємств, також викладені рішення захищені авторськими свідоцтвами. Висновки: запропоновані моделі та методи дозволять не тільки автоматизувати процес управління розробкою CPPS з "нуля", а й дасть можливість автоматизувати процес управління розробкою кібернетичної складової для модернізації і удосконалення вже існуючих CPPS

ЕВОЛЮЦІЇ РОЗВИТКУ ГРУПОВОГО УПРАВЛІННЯ МОБІЛЬНИМИ РОБОТИЗОВАНИМИ ПЛАТФОРМАМИ В WAREHOUSING 4.0.

The subject of this research is the technology of management of mobile robot groups in the concept of Industry 4.0 and its composition. The purpose of this article is to find ways to implement an effective strategy for building and managing mobile robotic platforms in Warehousing, as a key tool of Lean Production. To achieve this goal, it is necessary to solve the following tasks: to analyze the management of supply chains in Smart Manufacturing, within Industry 4.0 and its impact on achieving the goals of Lean Production; to study the evolution of technologies used in Warehousing in the dynamics of the Industrial Revolution; to analyze the evolution of Warehouse Management Systems (WMS) as one of the most important components on the basis of which the requirements for automation of Warehousing automation in Smart Manufacturing with group management of mobile robotic platforms are implemented and achieved; to compare the impact of the technologies used by Warehousing 4.0 and Warehouse Management Systems on the key indicators of Lean Production. Results: One of the promising ways to achieve the effectiveness of the implementation of Lean Production tools in WMS systems is the use of Collaborative Robot System technology, which makes it possible to ensure a high density of product storage in Warehousing. However, modern mobile robotic platforms have their limitations both in the methods of loading and unloading products, and in the design. Therefore, the authors see the task in improving the design of mobile robotic platforms, which will develop a new intelligent group method of loading and unloading products, increasing the storage density for a variety of goods. Conclusions: The paper compares the impact of Warehousing 4.0 and Warehouse Management Systems on key Lean Production tools, which shows how the introduction of new group management technologies for robotic platforms in Warehousing 4.0 and Warehouse Management Systems (WMS) affects the effectiveness of Lean Production tools such as Heijunka, Just-in-time, 5S. This suggests that the introduction of new models and methods of managing complex warehouses with high density and chaotic storage of products, through the use of mobile robotic autonomous systems, will significantly optimize the process of supply chain management in Smart Manufacturing.Предметом данного исследования является технология управления группами мобильных роботов в концепции Industry 4.0 и ее составляющих. Целью данной статьи является поиск путей реализации эффективной стратегии построения и управления мобильными роботизированными платформами в Warehousing, как ключевого инструмента Lean Production. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: провести анализ управления цепочками поставок в Smart Manufacturing, в рамках Industry 4.0 и его влияние на достижения целей Lean Production; исследовать эволюцию применяемых в Warehousing технологий в динамике развития промышленной революции Industry 4.0; проанализировать эволюцию Warehouse Management Systems (WMS), как одного из важнейших компонентов, на базе которого реализуются и достигаются требования к автоматизации складирования в Smart Manufacturing при групповом управлении мобильными роботизированными платформами; провести сравнение влияния технологий, применяемых Warehousing 4.0 и Warehouse Management Systems, на ключевые показатели Lean Production. Результаты: одним из перспективных направлений достижения эффективности внедрения инструментов Lean Production в системы WMS является использование технологии Collaborative Robot System, которая дает возможность обеспечить высокую плотность хранения изделий в Warehousing. Однако современные мобильные робототехнические платформы имеют свои ограничения как в методах реализации погрузки и выгрузки изделий, так и в конструкционном исполнении. Следовательно, авторы видят задачу в усовершенствовании конструкций мобильных робототехнических платформ, что позволит разработать новый интеллектуальный групповой метод реализации погрузки и выгрузки изделий, увеличив плотность хранения для разноименных товаров. Выводы: в работе проведен сравнительный анализ влияния технологий Warehousing 4.0 и Warehouse Management Systems на ключевые инструменты Lean Production, который показывает, как внедрение новых технологий группового управления роботизированными платформами в Warehousing 4.0 и Warehouse Management Systems (WMS) влияет на эффективность инструментов Lean Production, таких как: Heijunka, Just-in-time, 5S. Это позволило утверждать, что внедрение новых моделей и методов управления сложными складами с высокой плотностью и хаотическим хранением изделий, путем использования мобильных робототехнических автономных систем, позволит значительно оптимизировать процесс управления цепочками поставок в Smart Manufacturing.Об’єктом даного дослідження є технологія управління групами мобільних роботів в концепції Industry 4.0 та її складових. Метою статті є аналіз шляхів реалізації ефективної стратегії та управління мобільними роботизованими платформами в складських системах, як ключового інструменту Lean Production. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні завдання: провести аналіз управління ланцюгами поставок в Smart Manufacturing, в рамках Industry 4.0, і його вплив на досягнення цілей Lean Production; дослідити еволюцію їх застосовуваних у складських технологіях в динаміці розвитку промислової революції Industry 4.0; проаналізувати еволюцію Warehouse Management Systems (WMS), як одного із найважливіших компонентів, які відповідають вимогам до автоматизації складування в Smart Manufacturing за допомогою групового управління мобільними роботизованими платформами; провести порівняння технологій, що застосовуються Warehousing 4.0 і системи управління складом та їх вплив на ключові показники Lean Production. Результати: одним із перспективних напрямків досягнення ефективності впровадження інструментів Lean Production у системи WMS є використання технології Collaborative Robot System, яка дає можливість забезпечити високу щільність зберігання товарів у Warehousing. Однак сучасні мобільними робототехнічними платформами мають свої обмеження, як у методах реалізації завантаження та вивантаження товарів, так і у конструкційному виконанні. Отже, автори вбачають завдання в удосконаленні конструкцій мобільних робототехнічних платформ, що дозволить розробити новий інтелектуальний груповий метод реалізації завантаження та вивантаження товарів, збільшивши щільність зберігання різнойменних товарів. Висновки: проведено загальний аналіз впливу технологій Warehousing 4.0 і Warehouse Management Systems на ключові інструменти Lean Production, який показує як впровадження нових технологій групового управління роботизованими платформами в Warehousing 4.0 і системи управління складами (WMS) впливає на ефективність таких інструментів Lean Production як: Heijunka, Just-in-time, 5S. Це дозволяє стверджувати, що впровадження нових моделей і методів управління складними складами з високою щільністю та хаотичним зберіганням виробів, шляхом використання мобільних робототехнічних автономних систем, дозволить значно оптимізувати процес управління ланцюгами поставок в Smart Manufacturing