لا يمكن تصور الإنتاج صناعة التعدين الحديثة دون استخدام تقنيات الصناعة 4.0. يتم رقمنة التصنيع اليوم بشكل نشط، ويلعب علماء جامعة جنوب الأورال الحكومية دورًا مهمًا في هذه العملية.
إن منع الحوادث وتوقف المعدات غير المخطط له في الإنتاج أمر ممكن تمامًا اليوم. وهذا ممكن بفضل استخدام أساليب معالجة المعلومات الذكية. يتم جمع البيانات من أجهزة الاستشعار التي تراقب تدفق الحرارة من المحامل تحت الحمل العالي. تعمل الشبكة العصبية كأداة لمعالجة البيانات من أجهزة الاستشعار.
يتم نقل البيانات إلى الشبكة العصبية عبر قنوات الاتصال اللاسلكية. تقوم الشبكة العصبية بتحليل البيانات، وتحذير مشغل الآلة من المخالفات التشغيلية المحتملة والتهديد بتعطل المعدات.
من المهم أن يتمكن الفني فقط من مراقبة تشغيل الشبكة العصبية المدربة بالفعل. لتدريب شبكة عصبية، تحتاج إلى متخصص في التعلم الآلي.
يقوم مهندس مختبر التشخيص الذاتي الفني والمراقبة الذاتية للأجهزة والأنظمة، دينيس ليبيديف، في مشروع «تقنيات تشخيص عناصر أنظمة التحكم الآلي في العمليات وأدوات القياس»، بتطوير برامج عالية المستوى: أنظمة تخزين و تصور البيانات، وتنفيذ خوارزميات التشخيص؛ ويقوم أيضًا بتدريب نماذج الذكاء الاصطناعي. ويجري تنفيذ المشروع في الجامعة ضمن برنامج «الأولوية-2030».
«يقول دينيس كونستانتينوفيتش: إن دور الشبكة العصبية في تشخيص أجهزة الاستشعار هو أمر أساسي، وبشكل عام، يهدف عمل مختبر التشخيص الذاتي الفني والمراقبة الذاتية للأجهزة والأنظمة إلى استخدام الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي في مهام تشخيص التقنيات الفني».
الشبكة العصبية - هي واحدة من الكتل الرئيسية للمشروع. وبدونها، لن تكون هناك معالجة ذكية للبيانات، ولا تشخيص ذكي. توضيح مهم: يجب تقييم جودة عمل الشبكة العصبية بشكل مستمر وتنفيذ الرقابة الخارجية.
واليوم، أصبح مهندسو المختبر في مرحلة تطوير شبكة عصبية، وإعداد النموذج الأمثل الذي يمكنه التعامل مع المهمة. بعد ذلك، سيتم إجراء سلسلة من الاختبارات واسعة النطاق للتأكد من وظائف النظام. ومن المقرر إجراء الاختبارات على معدات مختبر التشخيص الذاتي الفني والمراقبة الذاتية للأجهزة والأنظمة، والتي تم تحسين قاعدتها المادية والتقنية في إطار مشروع «الأولوية -2030».
ومن المقرر أن يتم استخدام أحد المنتجات المفيدة للمشروع - وهو نموذج مشترك لمعالجة بيانات الشبكة العصبية - في نظام تشخيصي للأدوات الآلية في علم المعادن وبناء الأدوات الآلية.
إذا نجحت الشبكة العصبية، وفقًا لنتائج الاختبار، في التعامل مع المهام المعينة، فسوف يقع على عاتقها تدريجيًا جزء من عمل تقييم الحالة الفنية. في هذه الحالة، يتلقى موظف المؤسسة حالة على الشاشة، تفيد إما أن المعدات تعمل بشكل صحيح، أو أن هناك نوعًا من الخلل قد حدث. في المستقبل، في هذا المشروع، يمكن للشبكة العصبية أن تحل محل الشخص تمامًا في مهام تحديد الحالة الفنية. ولكن لتحقيق ذلك، لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به.
«هدفنا - هو تطوير أساليب معالجة البيانات، بما في ذلك استخدام نماذج الشبكات العصبية، والتي ستتعامل في المستقبل بشكل مستقل مع مهام التشخيص الفني دون مشاركة متخصص في هذا المجال. هذه هي آفاق تطوير مشروعنا»,- يوضح دينيس ليبيديف.
التكنولوجيا لديها إمكانات كبيرة للتسويق. لقد أصبح الشركاء الصناعيون الكبار مهتمين بالفعل بالتطورات في هذا المجال. نلاحظ أن تطوير الشبكات العصبية يجب أن يعتمد على عميل محدد، حيث أن جميع المؤسسات لها خصائصها الخاصة، ويجب تكوين الشبكات العصبية لعميل معين.
يجري تنفيذ المشروع في موقع معمل التشخيص الذاتي الفني والمراقبة الذاتية للأجهزة والأنظمة، العامل بجامعة جنوب الأورال الحكومية في إطار برنامج «الأولوية – 2030» التابع للمشروع الوطني «العلوم والجامعات».