Record Details

“INDUSTRY 4.0”: FROM INFORMATION AND COMMUNICATION AND ADDITIVE TECHNOLOGIES TO SELF-REPRODUCTION OF MACHINES AND ORGANISMS

Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Series of Physical-Technical Sciences

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title “INDUSTRY 4.0”: FROM INFORMATION AND COMMUNICATION AND ADDITIVE TECHNOLOGIES TO SELF-REPRODUCTION OF MACHINES AND ORGANISMS
«ИНДУСТРИЯ 4.0»: ОТ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫХ И АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ К САМОВОСПРОИЗВЕДЕНИЮ МАШИН И ОРГАНИЗМОВ
 
Creator P. Vitiaz A.; Presidium of the National Academy of Sciences of Belarus;
Joint Institute of Mechanical Engineering of the National Academy of Sciences of Belarus
M. Kheifetz L.; Presidium of the National Academy of Sciences of Belarus;
State Scientific and Production Association “Center” of the National Academy of Sciences of Belarus
S. Chizhik A.; Presidium of the National Academy of Sciences of Belarus;
A. V. Luikov Heat and Mass Transfer Institute of the National Academy of Sciences of Belarus
П. Витязь А.; Президиум Национальной академии наук Беларуси;
Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси
М. Хейфец Л.; Президиум Национальной академии наук Беларуси;
ГНПО «Центр» Национальной академии наук Беларуси
С. Чижик А.; Президиум Национальной академии наук Беларуси;
Институт тепло- и массообмена имени А. В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси
 
Subject computerized production; additive technologies; self-reproduction machines; finishing machine; cellular automaton; layered synthesis; synergetic technologies; self-organizing
компьютеризированное производство; аддитивные технологии; самовоспроизведение машин; конечный автомат; клеточный автомат; послойный синтез; синерготехнологии; самоорганизация
 
Description An analysis of the state and prospects of development of additive technologies for computer-aided manufacturing has been carried out. This analysis allowed demonstrating a new paradigm of computer-aided manufacturing evolution – the transition to self-reproduction of machines and their parts, as well as organisms. A diagram of logical connections in the process of additive manufacturing has been proposed, which is a state machine that can be used to build a 3D printer enabling to “grow” products of complex shapes and structures, as well as for additive synthesis of its composite material. Prospective approach, considering additive methods such as synergetic energy technology, ensuring the self-organization of surface phenomena in the formation of structures of layers of different materials has been developed. It is proposed on the basis of the approach to choose sources of energy and material defining discrete or continuous technological environment of the additive processing method. Conditions for stabilization of the thickness of formed layers associated with processes of self-organization of surface phenomena and design features of products have been discussed.
Проведен анализ состояния и перспектив развития аддитивных технологий компьютеризированного производства, позволивший показать новую парадигму его эволюции – переход к самовоспроизведению машин и их частей, а также организмов. Предложена диаграмма логических связей в процессах аддитивного производства, представляющая собой конечный автомат, которая может использоваться как для построения 3D-принтера, осуществляющего «выращивание» изделия сложной формы и структуры, так и для аддитивного синтеза его композиционного материала. Рекомендован подход, который определяет аддитивные методы как синерготехнологии, обеспечивающие самоорганизацию поверхностных явлений. На основании подхода выбираются источники энергии и материала для технологий послойного синтеза изделий. Стабилизация толщины формируемых слоев связана с процессами самоорганизации поверхностных явлений и конструктивными особенностями изделий. 
 
Publisher The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"
 
Contributor —
—
 
Date 2017-08-08
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://vestift.belnauka.by/jour/article/view/309
 
Source Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Physical-Technical Series; № 2 (2017); 54-72
Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук; № 2 (2017); 54-72
1561-8358
 
Language rus
 
Relation http://vestift.belnauka.by/jour/article/view/309/301
Математика в современном мире / Р. Курант [и др.] ; предисл. В. А. Успенского. – М.: Мир, 1967. – 208 с.
Винер, Н. Кибернетика или управление и связь в живом и машине / Н. Винер. – М.: Совет. радио, 1958. – 296 с.
Кузин, Л. Н. Основы кибернетики : в 2 т. / Л. Н. Кузин. – М.: Энергия, 1979. – Т. 2: Основы кибернетических моделей. – 584 с.
Нейман фон, Дж. Теория самовоспроизводящих автоматов / Дж. фон Нейман. – М.: Мир, 1971. – 342 с.
Сигорский, В. П. Математический аппарат инженера / В. П. Сигорский. – Киев: Техника, 1977. – 768 с.
Перспективные технологии машиностроительного производства / О. П. Голубев [и др.] ; под общ. ред. Ж. А. Мрочека, М. Л. Хейфеца. – Новополоцк : Полоцк. гос. ун-т, 2007. – 204 с.
Мехатроника / Т. Исии [и др.] ; пер. с яп. С. А. Масленникова ; под. ред. В. В. Василькова. – М.: Мир, 1988. – 314 с.
Bradley, D. A. Mechatronics – Electronics in Products and Processes / D. A. Bradley. – London: Chapman & Hall, 1993. – 376 p.
Delchambre, A. Computer-aided Assembly Planning / A. Delchambre. – London: Chapman & Hall, 1992. – 276 p.
Сироткин, О. Технологический облик России на рубеже XXI века / О. Сироткин // Экономист. – 1998. – № 4. – С. 3–9.
Компьютеризированные интегрированные производства и CALS-технологии в машиностроении / Б. И. Черпаков [и др.] ; под ред. Б. И. Черпакова. – М.: ГУП ВИМИ, 1999. – 512 с.
CALS в авиастроении / А. Г. Братухин [и др.] ; под ред. А. Г. Братухина. – М.: Моск. авиац. ин-т, 2000. – 304 с.
Gibson, I. Additive Manufacturing Technologies: 3D Printing, Raid Prototyping,and Direct Digital Manufacturing / I. Gibson, D. Rosen, B. Stuker. – N. Y.: Springer, 2015. – 498 p.
Зленко, М. А. Аддитивные технологии в машиностроении / М. А. Зленко, А. А. Попович, И. Н. Мутылина. – СПб.: Изд-во политехн. ун-та, 2013. – 222 с.
Additive Manufacturing – Statista Dussier. – N. Y.: Statista Inc., 2015. – 196 p.
Хроника индустриальных революций: от парового двигателя к цифровому производству. Кто будет жить на Интернет-глобусе через 100 лет / С. Рагимова [и др.] ; под ред. С. Рагимовой // Ростелеком Professional. – 2016. – № 3
(15). – С. 16–17, 24–29.
Хейфец, М. Л. Аддитивные синерготехнологии послойного синтеза изделий из композиционных материалов при воздействии потоками энергии / М. Л. Хейфец // Наукоемкие технологии в машиностроении. – 2016. – № 4 (58). – С. 3–9.
Чижик, С. Синерготехнологии послойного синтеза изделий / С. Чижик, М. Хейфец // Наука и инновации. – 2016. – № 2 (156). – С. 13–16.
Витязь, П. А. Оперативное макетирование и производство изделий сложной формы из композиционных ма-териалов / П. А. Витязь, А. Ф. Ильющенко, М. Л. Хейфец // Наукоемкие технологии в машиностроении. – 2011. – № 2. – С. 3–8.
Чижик, С. А. Перспективы развития технологических комплексов аддитивного синтеза композиционных материалов и формообразования изделий / С. А. Чижик, М. Л. Хейфец, С. А. Филатов // Механика машин, механизмов и материалов. – 2014. – № 4 (29). – С. 68–74.
Хейфец, М. Л. Технологические методы повышающие производительность формообразования и качество поверхностных слоев деталей / М. Л. Хейфец // Технологическое управление качеством поверхности деталей : сб. науч. тр. – Киев: АТМ Украины, 1998. – С. 42–50.
Хейфец, М. Л. Модели и алгоритмы производства изделий без использования формообразующей оснастки / М. Л. Хейфец // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. фіз.-тэхн. навук. – 2001. – № 2. – С. 59–62.
Хейфец, М. Л. Формирование свойств материалов при послойном синтезе деталей / М. Л. Хейфец. – Новополоцк: Полоцк. гос. ун-т, 2001. – 156 с.
Интеллектуальное производство: состояние и перспективы развития / Л. М. Акулович [и др.] ; под общ. ред. М. Л. Хейфеца, Б. П. Чемисова. – Новополоцк: Полоцк. гос. ун-т, 2002. – 268 с.
Теоретические основы проектирования технологических комплексов / А. М. Русецкий [и др.] ; под общ. ред. А. М. Русецкого. – Минск: Беларус. навука, 2012. – 239 с.
Алферов, Ж. И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур / Ж. И. Алферов // Физика и техника полупроводников. – 1998. – Т. 32, № 3.– С. 2–7.
Хейфец, М. Л. Проектирование процессов комбинированной обработки / М. Л. Хейфец.– М.: Машиностроение, 2005. – 272 с.
Хейфец, М. Л. Анализ алгоритмов производства изделий по моделям самовоспроизведения фон Неймана / М. Л. Хейфец // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2001. – Т. 45, № 5. – С. 119–122.
Электрофизические методы получения покрытий из металлических порошков / Н. Н. Дорожкин [и др.]. – Рига: Зинатне, 1985. – 131 с.
Индукционная наплавка твердых сплавов / В. Н. Ткачев [и др.]. – М.: Машиностроение, 1970. – 184 c.
Теория и практика газопламенного напыления / П. А. Витязь [и др.]. – Минск: Наука и техника, 1993. – 296 c.
Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов / М. Л. Хейфец [и др.]. – Новополоцк: Полоцк. гос. ун-т, 2012. – 292 с.
Эйдельман, Е. Д. Возбуждение электрической неустойчивости нагреванием / Е. Д. Эйдельман // Успехи физ. наук. – 1995. – Т. 165, № 11. – С. 1279–1294.
Хейфец, М. Л. Процессы самоорганизации при формировании поверхностей / М. Л. Хейфец, Л. М. Кожуро, Ж. А. Мрочек. – Гомель: Ин-т механики металлополимерн. систем им. В. А. Белого Нац. акад. наук Беларуси, 1999. – 276 с.
Синергетика и фракталы в материаловедении / В. С. Иванова [и др.]. – М.: Наука, 1994. – 383 с.
Чижик, С. А. Технологические барьеры при высокоинтенсивных воздействиях в процессах послойного синтеза и обработки материалов / С. А. Чижик, М. Л. Хейфец, С. А. Филатов // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. фіз.-тэхн. навук. – 2015. – № 3. – С. 107–113.
Лойцянский, Л. Г. Механика жидкости и газа / Л. Г. Лойцянский. – М.: Наука, 1987. – 840 с.
Дружинин, В. В. Проблемы системологии / В. В. Дружинин, Д. С. Конторов. – М.: Совет. радио, 1976. – 296 с.
Цетлин, М. Л. Исследования по теории автоматов и моделированию биологических систем / М. Л. Цетлин. – М.: Наука, 1969. – 368 с.
Смолянинов, В. В. Математические модели биологических тканей / В. В. Смолянинов. – М.: Наука, 1980. – 368 с.
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).