Search

Reducing energy consumption in networks of IoT devices is very important. This paper presents the results of experimental studies of the proposed method of reducing power consumption for the protective gateway of the industrial network. Research was conducted for devices built on Lora modules. The LoRa Modem Calculator software from Semtech was used as a modeling tool. The recommended values of the program registers are given to achieve optimal energy consumption parameters for data reception and transmission modes. Information about the prototype is given and its practical implementation is shown. The developed prototype of the gateway implements the ?Protocol Transformation? method, which allows removing possible dangerous inserts from the data packets received by the gateway. This can improve the security of packets from the gateway to IoT devices and back, and thus the network as a whole.

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.

The subject of research in the article is the use of adaptive visual control in flexible integrated robotic systems. The goal of the work is the integration of visual control facilities into automated control systems for transport and handling operations of flexible integrated production. The article solves the following tasks: analyze the application of visual control methods in robotics, consider methods for improving adaptive visual work control systems, formulate the basic requirements for adaptive visual control systems, and develop a control model for a mobile robot in the space of a flexible integrated production systems and computer vision systems. To solve the set tasks, the methods of set theory, methods of automatic control theory, and methods of the theory of image processing were used. The following results were obtained: the analysis of visual control systems was carried out from the point of view of solving the problems of flexible integrated systems of modern production; the adaptive visual control scheme was improved by introducing a declarative workspace model and a functional model of a flexible integrated system; the main requirements and tasks of adaptive visual control systems are formulated; considered the main stages of processing visual information and their practical implementation, including multi-zone workspaces; a model of visual control of a mobile robot in a flexible integrated production workspace has been developed; the practical tasks of managing mobile platforms have been solved. Conclusions: the use of adaptive visual control in a production environment will allow combining the elements of flexible integrated production distributed in space, providing monitoring, control and refinement of control processes in real time, the functioning of intelligent control tools, which will improve the quality of control processes., Предметом исследования в статье является применение адаптивного визуального управления в гибких интегрированных роботизированных системах. Цель работы – интеграция средств визуального управления в автоматизированные системы управления транспортными и манипуляционными работами гибкого интегрированного производства. В статье решаются следующие задачи: провести анализ применения методов визуального управления в робототехнике, рассмотреть методы усовершенствования систем адаптивного визуального управления работами, сформировать основные требования к системам адаптивного визуального управления, разработать модель управления мобильным роботом в пространстве гибкой интегрированной производственной системы. системы компьютерного зрения. Для решения поставленных задач были использованы методы теории множеств, методы теории автоматического управления, методы теории обработки изображений. Получены следующие результаты: проведен анализ систем визуального управления с точки зрения решения задач гибких интегрированных систем современного производства; усовершенствована схема адаптивного визуального управления за счет внедрения декларативной модели рабочего пространства и функциональной модели гибкой интегрированной системы; сформулированы основные требования и задачи систем адаптивного визуального управления; рассмотрены основные этапы обработки визуальной информации и их практическая реализация, в том числе многозоновых рабочих пространств; разработана модель визуального управления мобильным роботом в рабочем пространстве гибкого интегрированного производства; решены практические задачи управления мобильными платформами. Выводы: применение адаптивного визуального управления в производственных условиях позволит объединить распределенные в пространстве элементы гибкого интегрированного производства, обеспечить мониторинг, контроль и уточнение процессов управления в режиме реального времени, функционирование средств интеллектуального управления, что позволит улучшить качество процессов управления., Предметом дослідження в статті є застосування адаптивного візуального керування у гнучких інтегрованих роботизованих системах. Мета роботи – інтеграція засобів візуального керування у автоматизовані системи керування транспортними та маніпуляційними роботами гнучкого інтегрованого виробництва. В статті вирішуються наступні завдання: провести аналіз застосування методів візуального керування в робототехніці, розглянути методи вдосконалення систем адаптивного візуального керування роботами, сформувати основні вимоги до систем адаптивного візуального керування, розробити модель керування мобільним роботом у просторі гнучкої інтегрованої виробничої системи на основі інформації об`єктової системи комп`ютерного зору. Для вирішення поставлених завдань були використані методи теорії множин, методи теорії автоматичного керування, методи теорії обробки зображень. Отримано наступні результати: проведено аналіз систем візуального керування з точки зору розв’язання завдань гнучких інтегрованих систем сучасного виробництва; вдосконалено схему адаптивного візуального керування за рахунок впровадження декларативної моделі робочого простору та функціональної моделі гнучкої інтегрованої системи; сформульовано основні вимоги та завдання систем адаптивного візуального керування; розглянуто основні етапи обробки візуальної інформації та їх практична реалізація, в тому числі для багатозонових робочих просторів; розроблено модель візуального керування мобільним роботом у робочому просторі гнучкого інтегрованого виробництва; розв’язано практичні завдання керування мобільними платформами. Висновки: застосування адаптивного візуального керування у виробничих умовах дозволить об`єднати розподілені в просторі елементи гнучкого інтегрованого виробництва, забезпечити моніторинг, контроль та уточнення процесів керування в режимі реального часу, функціонування засобів інтелектуального керування, що дозволить покращити якість процесів керування роботизованих систем гнучкого інтегрованого виробництва.

The object of research is robotic military complexes used in the system of humanitarian demining. This work aims to study the requirements for robotic military complexes (including manipulators that are sucked into them) and to develop proposals for their use in humanitarian demining. The research is based on the application of a functional approach to the construction of models for the formation of requirements for robotic military complexes (RMC), which are sucked into the system of humanitarian demining. It is established that the creation of RMC requires a significant study of the core of the most important technologies that are needed to create the entire range of promising RMC. Thus the standard sample RMC can be presented in the form of set of functionally connected elements: the basic carrier, the mobile platform, the specialized hinged/built-in equipment in the form of a set of removable modules of useful (target) purpose, means of maintenance and service used at preparation for application and technical operation robot. The composition of specialized equipment is set based on the functional purpose of the RMC. The classification of RMC is given, which provides for their division into three categories: the first generation ��� controlled devices, the second generation ��� semi-autonomous devices and the third generation ��� autonomous devices. The analysis of modern RMC which are developed in Ukraine and the advanced countries of the world and the analysis of structure of components of system of humanitarian demining is carried out. It is established that the organization of the humanitarian demining system with the use of RMC should include of explosive objects (EO) reconnaissance, search, marking, their identification and direct demining. Unmasking signs of EO, as well as modern methods and detectors of EO detection are considered. One of the new promising methods of mine detection is parametric. However, in real application, the most promising is the use of a combination of electromagnetic, optical and mechanical methods. The application of the proposed approaches will increase the efficiency of humanitarian demining and reduce human losses in its implementation., {"references":["Tarhan, M. (2021). Invisible Death: Antipersonnel mines continue to claim thousands of lives. Anadolu agency. Available at: https://bit.ly/352MG61","Shuhurov, O. S. (2007). Rozvytok viiskovykh nazemnykh robototekhnichnykh system v konteksti novykh kontseptsii upravlinnia: perspektyvy Ukrainy Stratehichni priorytety, 4 (5), 198–205.","Makarenko, S. Y. (2016). Military Robots –the Current State and Prospects of Improvement. Systems of Control, Communication and Security, 2, 73–129.","Boiko, A. Katalog robotov razminirovaniya. Available at: http://robotrends.ru/robopedia/katalog-robotov-razminirovaniya","Lopota, A. V., Nikolaev, A. B. (2019). Nazemnye robototekhnicheskie kompleksy voennogo i spetsialnogo naznacheniya. Sovremennye tendentsii razvitiya robototekhnicheskikh kompleksov. Saint Petersburg: Gos. nauch. tsentr RF TSNII robototekhniki i tekhnicheskoi kibernetiki, 30. Available at: https://www.twirpx.com/file/3454246/","Burenok, V. M., Ivlev, A. A., Korchak, V. YU. (2009). Razvitie voennykh tekhnologii XXI veka: problemy planirovanie, realizatsiya. Tver: Izdatelstvo OOO «KUPOL, 624.","Strutynskyi, V. B., Yurchyshyn, O. Ya., Kravets, O. M. (2021). Rozvytok osnovnykh polozhen proektuvannia manipuliatoriv mobilnykh robotiv spetsialnoho pryznachennia adaptovanykh dlia roboty z nebezpechnymy obiektamy. Prohresyvna tekhnika, tekhnolohiia ta inzhenerna osvita. Kyiv: KPI im. Ihoria Sikorskoho, 129–131.","Scherbakov, G. N. Metody obnaruzheniya min – primenitelno k probleme gumanitarnogo razminirovaniya aktualnost problemy. BNTI. Tekhnika dlya spetssluzhb. Available at: https://bit.ly/3cnP5w2","Kasban, H., Zahran, O., Elaraby, S. M., El-Kordy, M., Abd El-Samie, F. E. (2010). A Comparative Study of Landmine Detection Techniques. Sensing and Imaging: An International Journal, 11 (3), 89–112. doi: http://doi.org/10.1007/s11220-010-0054-x","Yanushkevych, D., Ivanov, L. (2021). Robotyzovani zasoby spetsialnoho pryznachennia: analiz mizhnarodnykh normatyvnykh dokumentiv. Vyrobnytstvo & Mekhatronni Systemy 2021. Kharkiv, 176–179.","Yanushkevych, D. A., Ivanov, L. S. (2021). Suchasni tendentsii zastosuvannia robotyzovanykh system dlia humanitarnoho rozminuvannia. «Avtomatyzatsiia, elektronika ta robototekhnika. Stratehii rozvytku ta innovatsiini tekhnolohii» AERT-2021. Available at: https://mts.nure.ua/wp-content/uploads/2021/11/aert-2021_web_27-30.pdf","Kondratev. A. E. (2010). Boevye roboty SSHA – pod vodoi, v nebesakh i na sushe. Nezavisimoe voennoe obozrenie. Available at: http://nvo.ng.ru/armament/2010-05-14/8_robots.html","TALON Small Mobile Robot. Available at: https://www.globalsecurity.org/military/systems/ground/talon.htm","Foster-Miller unveils TALON robot that detects chemicals, gases, radiation and heat (2005). Industrial Robot: An International Journal, 32 (2). doi: http://doi.org/10.1108/ir.2005.04932bab.003","Dragon Runner 6x6. Available at: https://bit.ly/3xsWxQ2","Warrior 710. Available at: http://www.army-guide.com/rus/product4994.html","Nazemni boiovi roboty: lidery ta Ukraina (2021). Available at: https://lb.ua/news/2021/11/17/498795_nazemni_boyovi_roboti_lideri.html"]}

This paper presents the technology of interaction of a group of robots using a cloud server. The cloud server is designed to collect information from sensors of robotic equipment and use it to build a map of the workspace for the movement of mobile robots and paving the way. The proposed technology can be combined with the robot control system. The paper gives an example of a constructed map using the sensors of a mobile robot. The method of constructing a map of the space based on the data of odometry and methods for updating previously obtained information is considered. The development of a structural diagram of the cloud storage for the construction of the map of the area was carried out. The structure of the data collection server and the algorithm of the mobile platform in the interaction with the cloud server is proposed.

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".

The research object in the work is the printed circuit boards (PCB) Production technological process using the additive technology of photopolymer 3D printing. The existing problem is that the manufacturing process of single-sided and double-sided PCBs, simple in technology, from the third to the fifth accuracy class, requires the use of a large amount of consumables and technological equipment. In turn, this affects the cost of the product. The research subject is models and methods for manufacturing PCB using photopolymer 3D printing. In order to reduce the cost of materials: film or aerosol photoresist, as well as reduce the number of technological operations, applying photoresist and for the manufacture of PCBs stencils, it is proposed to use photopolymer 3D printing technologies for the manufacture of PCBs. The paper analyzes the costs of Plexiwire Resin Basic Orange Transparen photopolymer resin for the manufacture of single-sided PCBs and calculates the cost of the consumable (resin) compared to the costs of dry film photoresist. 60% cost of consumables (photopolymer resin) compared to dry film photoresist for making single-sided PCBs. The work is aimed at determining the dependence of the geometric dimensions of the PСВs topology and the consumption of photopolymer resin on the technological parameters of photopolymer exposure. A regression correlation model of the dependence of resin consumption on exposure parameters has been developed and correlation coefficients have been calculated. It has been established that with an increase in the exposure time of the photopolymer resin, the consumption of the photopolymer resin increases and the deviation of the geometric dimensions of the PCBs topology increases, which in turn negatively affects the quality of the product. Therefore, using the obtained regression model, it is possible to calculate the influence of parameters on the PCB topology and reduce the deviation of conductor sizes and resin consumption.

3D printing technologies for large-scale structures allow architects and builders to considerably expand the design boundaries of structures and increase the efficiency of their construction. Mobile robotic platforms for 3D printing are increasingly being implemented in the construction sector, as well as in the production of road surfaces, allowing to solve the problem of limited working space. The typical design of the extruder assembly of a robotic platform for 3D printing large-scale structures can be improved by combining an electric motor, an auger extruder, and a heater in one housing. The proposed auger-type electrothermomechanical converter uses an external auger rotor, which simultaneously performs the functions of an asynchronous motor rotor, a heating element, an actuator, and a protective housing. The purpose of this study was to evaluate the efficiency of using an auger converter as part of a mobile robotic platform for additive manufacturing. For converters operating in difficult conditions, the use of field calculation methods is relevant. In this study, a field calculation was performed using the finite element method and the spatial distribution of eddy currents in the section of the hollow ferromagnetic rotor was found. Pictures of the three-dimensional distribution of the z-component, the normal component of the density of eddy currents, as well as the distribution of the dissipated power density, which considers all types of losses in the rotor, were obtained using the Comsol Multiphysics software and computing complex. The practical value of the obtained results lies in the possibility of predicting optimal indicators of the influence of the thermal regime on the material, as well as the speed of rotation of the converter rotor. This will determine the mechanical properties of the material at the output of the device.

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 CPPS, Современное 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 CPPS, Сучасне 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 CPPS

Research in robotics is one of the promising areas in mobile robot development, which is planned to be implemented in extreme dangerous conditions of areas explored by humans. This article aims at developing and improving a prototype of zoomorphic mobile robots that are designed to repeat the existing biological objects in nature. The authors performed a detailed analysis on the structure and dynamics of the geometrical family caterpillar movement, which is passed on a practical design implemented to perform the dynamic movement on uneven vertical surfaces. Based on the obtained analysis, the design and kinematic scheme of the movement is developed. Also, the structural control scheme via the Internet technologies that allow carrying out remote control is presented in this paper, considering the dangerous mobile robot work zones. To test the recommended solutions, the authors developed detailed 3D printed models of the mobile robot constructions for the implemented hardware. The model of the mobile robot is constructed, and the control system with examples of the user program code implementations is performed. Several experiments were performed, which showed the efficiency of the achieved mobile robot for solving problems of vertical movement on uneven metal surfaces. Moreover, the obtained slow motion of the designed robot proves that the simulated robot behaves similarly to the natural behavior of caterpillar movement.

The features of the formation of microconnections in electronic modules on an aluminum-polyimide basis by the method of ultrasonic welding, which allows to obtain reliable mounting joints of different thickness aluminum without preliminary removal of oxide films where the use of contact welding and soldering are practically difficult or impossible, are investigated. The influence of technological modes (power of an ultrasonic generator, oscillation amplitude of a welding tip (tool), welding force and welding time) on the reliability of mounting microconnections is considered

The proposed article contains the review of modern tendencies in flexible manufacturing systems. The applications of intelligent control systems for modern manufacturing are considered. As one of key elements of production control, article deals with tasks of visual monitoring for distributed production workspaces.

As an alternative to existing approaches, a universal mobile robotic platform equipped with a auger heat-electromechanical converter is proposed. The proposed converter uses an external rotor-auger for rotary motion and an internal stationary shaft for sampling without soil rotation. The data obtained on the spatial distribution of magnetic induction and eddy current density in the active part of the auger heat-electromechanical converter are an important stage on the way to further numerical experiments, in particular, to perform a series of accurate postprocessor calculations to obtain mechanical characteristics. This, in turn, will contribute to development of auger converters optimal design for universal mobile robotic platforms, as well as a strategy for controlling their movement.

As a result of multivariate finite element calculations, the dependences of the rated and starting moments of the induction motor were obtained with varying the diameter and perforations number of the hollow rotor. From the obtained dependencies consideration, it follows that rotor’s perforations affect the induction motor’s mechanical characteristic like a decrease in voltage at the terminals of the stator winding.

The article analyzes the existing chassis designs for agricultural robots, proposes to use a wheeled mobile platform with elements of stabilization of the base platform with independent drives and with the possibility of steering each wheel. The paper presents a kinematic model of the robotic platform and the equation of kinematics of a platform to determine the speed of any point of the robot. The structural scheme of the motion control system of the selected platform design is developed. To determine the trajectory of the agricultural robot, it is proposed to use of a global positioning system in conjunction with a subsystem of visual odometry to accurately determine the local coordinates. Software was developed and an experimental study was conducted to determine the accuracy of movement on a given trajectory.

The subject of research is the influence of factors of exposure of two-dimensional images on the topology of conductors in the manufacture of printed circuit boards by the method of three-dimensional polymer photomasks. The purpose of the work is ensuring the accuracy and preservation of the geometric dimensions of the conductors of printed circuit boards during LCD exposure of masks on the work piece. To achieve this goal, it is necessary to solve the following tasks: to analyze photolithography technology and types of polymer 3D printing; to develop a technological process for exposing photopolymer masks to a printed circuit board blank using 3D printing technologies; to conduct experimental studies to determine the optimal exposure parameters; on the basis of the empirical results obtained, to calculate the correlation coefficients of the factors for recall; to construct a linear regression model of the dependence of the deviations of the geometric dimensions of the printed conductors on the parameters of solutions for etching and exposure conditions. Results: The constructed regression models will become the basis for creating a software database that optimizes the initial images of the topology of printed conductors in the automated production of printed circuit boards. This will simplify the process of developing the topology of printed circuit boards, taking into account the real influence of the parameters of the technological operations of etching and exposure on the thickness of the tracks of the conductors of the printed circuit boards, which will reduce the proportion of rejects in the manufacture of single- and double-sided printed circuit boards. Conclusions: an LCD exposure technology and a method for studying the effects of exposure factors on the quality of printed circuit board topology are proposed, which provide sufficient empirical data to create regression models for calculating the influence of technological factors on the final dimensions of conductive paths in the production of printed circuit boards. Further development of the proposed technology will make it possible to manufacture rigid and flexible printed circuit boards completely, with conductive paths, a dielectric base, electronic elements that can be used in various devices.

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.

A mathematical model of the development of manufacturing defects, with the prediction of the random component of the model in the substrates of functional components of MOEMS, which are made of semiconductors, in particular, silicon, are developed in the article. The main manufacturing defects that arise in the surface layer of the substrates of the MOEMS functional components taking into account the technological processes of their production and dynamic processes were used when developing the model. The developed mathematical model takes into account the occurrence of a random component of the model with its predictive ability. The possibility of such control is the basis for the development of the scientific direction of technology and equipment for the production of semiconductors, materials and electronic devices - defect engineering, based on the management and forecasting of defect formation processes.

In this paper, the dependence of the optical signal loss on the displacement of photonic crystal fibers during the connection is considered. The method based on the principles of matched filtration and autoconvolution was used for the positioning of photonic crystal fibers and quality control of their connection. This method has high noise immunity. Experimental studies have shown that even with the presence of significant distortions of the optical field image of the photonic crystal fiber, this method allows to determine with sufficient accuracy the position of the photonic crystal fiber axis.

In the paper a method is described that is used for constructing the MEMS stiffness matrix on basis of the stress-strain method taking into account the type of deformation that corresponds to the calculated stiffness component and the classification of forces contributing to each type of deformation.

The subject of the study is intellectual means in the system of managing an intelligent manufacturing agent; the goal is to ensure the quality of managing a flexible integrated robotic system by developing the intellectual decision support system. The following problems are solved in the work: current tendencies of developing and implementing the intelligent systems for production management are considered; the demands for developing simulation models of decision support systems for solving flexible integrated production systems are formulated; the logical model of a decision support system for an intelligent manufacturing agent is developed, this model describes the decision-making process in the form of the functioning strategy formation on the basis of the knowledge of the current state of the integrated system, the system of knowledge describing probable actions of the robotic equipment, the objectives of the production system, and adapts the strategy if the working space of the integrated system or its individual goals change; the system of knowledge of a flexible integrated system is presented as a set of standard description of probable actions for robotic equipment; the distributed workspace of integrated systems is considered and described; separate objects are identified using the means of computer vision. The research is based on the following theoretical and practical foundations: the theory of sets is used to represent general simulation models of the decision support system; the theory of predicates is used to create a logical model of decision-making; knowledge-oriented methods and the tools of Prolog programming language use used to represent the knowledge system of a flexible integrated system, the MatLab system is used to analyse the workspace of a flexible integrated system. The following results are obtained – mathematical and informational software of the system for managing an intelligent production robotic agent is developed. The possibilities of the proposed model application in the system of managing an intelligent robot are shown and the ways for improving such systems are suggested.