Scientific journals of Volodymyr Dahl East Ukrainian National University
Not a member yet
1102 research outputs found
Sort by
Сучасні підходи до утилізації шламових відходів гальванічних виробництв як каталізаторів очищення газових потоків: огляд технологій і перспектив
Get PDFAn analysis of modern technologies for the utilization of sludge waste from electroplating industries and their use as catalysts for gas stream purification has been conducted. The relevance of the study is due to the growing volume of industrial waste and the need to develop environmentally safe and economically feasible methods of its processing. In this context, special attention is paid to technologies that allow converting sludge waste from electroplating industries not only into by-products, but also into useful catalysts for gas stream cleaning processes. The purpose of the article is to review current approaches to the utilisation of sludge waste from electroplating, in particular, through its use as catalysts for the purification of gas streams. The study involved a systematic analysis of scientific sources, experimental studies of the catalytic properties of materials derived from sludge waste, and a comparative analysis of the economic and environmental parameters of various disposal methods. The main results of the work include an assessment of the effectiveness of various approaches, including thermal, chemical and biotechnological treatment of sludge, as well as the use of nanotechnology to enhance the activity of catalysts. It was found that the best methods are those that provide high catalytic activity at minimal energy consumption. An environmental assessment of modern sludge processing technologies is carried out. It is determined that biotechnological methods of processing are safer for the environment and more promising for small enterprises. The integration of renewable energy sources and the use of the latest materials will contribute to the ecological modernisation of industry and the development of a circular economy. Further research should be aimed at optimising technological processes, improving the efficiency of catalysts and reducing production costs. The integration of renewable energy sources and the use of the latest materials will contribute to the ecological modernisation of industry and the development of the circular economy. The results obtained can be useful for industrial enterprises in choosing waste treatment technologies and improving air purification systems, contributing to the development of environmental safety. Проведено аналіз сучасних технологій утилізації шламових відходів гальванічних виробництв та їх використання, як каталізаторів для очищення газових потоків. Актуальність дослідження обумовлена зростанням обсягів промислових відходів і необхідністю розробки екологічно безпечних та економічно доцільних методів їх переробки. У цьому контексті особлива увага приділяється технологіям, що дозволяють перетворювати шламові відходи гальванічних виробництв не лише на побічні продукти, а й на корисні каталізатори для процесів очищення газових потоків. Мета статті – здійснити огляд сучасних підходів до утилізації шламових відходів гальванічних виробництв, зокрема, через використання їх як каталізаторів для очищення газових потоків. У дослідженні застосовано системний аналіз наукових джерел, експериментальні дослідження каталітичних властивостей матеріалів, отриманих із шламових відходів, а також порівняльний аналіз економічних та екологічних параметрів різних методів утилізації. Основні результати роботи включають оцінку ефективності різних підходів, зокрема термічної, хімічної та біотехнологічної обробки шламів, а також використання нанотехнологій для підвищення активності каталізаторів. Виявлено, що оптимальними є методи, що забезпечують високу каталітичну активність при мінімальних енергетичних витратах. Здійснено екологічну оцінку сучасних технологій переробки шламів. Визначено, що більш безпечними для навколишнього середовища та перспективними для малих підприємств є біотехнологічні методи переробки. Інтеграція відновлюваних джерел енергії та застосування новітніх матеріалів сприятимуть екологічній модернізації промисловості та розвитку циркулярної економіки. Подальші дослідження мають бути спрямовані на оптимізацію технологічних процесів, підвищення ефективності каталізаторів та зниження витрат на їх виробництво. Інтеграція відновлюваних джерел енергії та застосування новітніх матеріалів сприятимуть екологічній модернізації промисловості та розвитку циркулярної економіки. Отримані результати можуть бути корисними для промислових підприємств у виборі технологій переробки відходів та вдосконалення систем очищення повітря, сприяючи розвитку екологічної безпеки. 
Аналіз оборотності оборотних засобів в системі управління оборотним капіталом промислового підприємства
Get PDFAcceleration of turnover of working capital, which constitutes a significant part of the capital of industrial enterprises, is of exceptional importance for their economy. To increase the efficiency of capital management, it is necessary to maximize the use of both fixed and working capital of industrial enterprises. Acceleration or deceleration of turnover directly affects such indicators as the need for financial resources, interest on a bank loan, and, accordingly, the size of the estimated profitability. At the same time, the profit of an industrial enterprise, other things being equal, depends on the duration of the turnover cycle of working capital. To assess changes in the turnover of working capital, it is necessary to study the factors that affect the acceleration (slowdown) of turnover. The turnover indicator of working capital is formed under the influence of two quantities: the amount of turnover and average balances for the period under consideration. To identify reserves for improving indicators that affect the speed of turnover of working capital, a consolidated calculation by factors was carried out. An assessment of the impact on the turnover of working capital of the release of new products, changes in unit costs of production. At the same time, factors that the enterprise cannot influence are separately highlighted. In particular, an assessment of the impact of changes in wholesale prices on sold products and changes in prices for material resources purchased by the enterprise for production consumption is made. The results of the analysis of the enterprise's reporting data show that of the achieved acceleration in the amount of 12.5 days, 63.2% (7.9 days) falls on indicators that are not directly related to the activities of the enterprise, and only 36.8% (4.6 days) are factors that are associated with the intensification of production. Among the factors, the main one is the impact of measures in the field of material and technical supply - 1.8 days. The proposed approach will allow for a more in-depth analysis of the turnover of working capital in order to develop management decisions aimed at increasing the efficiency of its use.
Key words: working capital, turnover, average annual balances of working capital, sold products.Прискорення оборотності оборотних засобів, які складають значну частину капіталу промислових підприємств, має виключне значення для їх економіки. Для підвищення ефективності управління капіталом необхідно максимальне покращення використання як основного, так і оборотного капіталу промислових підприємств. Прискорення або уповільнення оборотності безпосередньо впливає на такі показники, як потреба в фінансових ресурсах, процент за банківський кредит, і відповідно на розмір розрахункової рентабельності. В той же час прибуток промислового підприємства за інших рівних умов залежить від тривалості кругообігу оборотних засобів. Для оцінки зміни оборотності оборотних засобів необхідно дослідити фактори, які впливають на прискорення (уповільнення) обороту. Показник оборотності оборотних засобів формується під впливом двох величин: суми обороту і середніх залишків за розглянутий період. Виявлення резервів покращення покаників, які впливають на швидкість обороту оборотних засобів, здійснено укрупнений розрахунок за факторами. Зроблена оцінка впливу на оборотність оборотних засобів випуску нової продукції, зміни витрат на одиницю продукції. При цьому окремо виділені фактори, на які підприємство вплинути не може. Аналіз оборотності за окремими елементами оборотних засобів дозволяє виявити ряд відхилень, які потребують ретельного розгляду. І чим детальніше буде групування оборотних засобів, тим більше конкретних даних можна буде отримати про те, як і за рахунок яких елементів виконується (або не виконується) завдання по вивільненню оборотних засобів. Зокрема, зроблена оцінка впливу змін оптових цін на реалізовану продукцію та зміни цін на матеріальні ресури, які придбаються підприємством для виробничого споживання. Підсумки аналізу звітних даних підприємства показують, що із досягнутого прискорення в сумі 12,5 дня 63,2 % (7,9 днів) попадає на показники, безпосередньо не пов’язні із діяльністю підприємства, і лише 36,8 % (4,6 дня) – фактори, які повязані із інтенсифікацією виробництва. Серед факторів основним є вплив заходів у сфері матеріально-технічного постачання – 1,8 дня. Запропонований підхід дозволить проводити більш глибокий аналіз оборотності оборотного капіталу з метоюю розробки управлінських рішень, спрямованих на підвищення ефективності його використання.
Ключові слова: оборотний капітал, оборотність, середньорічні залишки оборотних засобів, реалізована продукція
Аналіз ефективності трудового потенціалу підприємств освітніх послуг для ІТ
Get PDFThe article investigates the effectiveness of using the labor potential of educational services enterprises for the IT sphere in the conditions of a transformational economy. The relevance of the topic is due to the need to adapt personnel management systems to dynamic changes in the business environment and growing requirements for the quality of human capital. The components of labor potential are identified, which include not only professional and educational characteristics, but also psychophysiological, socio-motivational, cultural and spiritual aspects.
Particular attention is paid to the concept of dynamic personnel capabilities, which are considered as the basis for the strategic development of the enterprise, its competitiveness and sustainability. Scientific approaches to assessing personnel potential are identified and the absence of a holistic assessment system and structural model of dynamic capabilities in modern research is emphasized.
The practical part of the article is devoted to the analysis of LLC “SKIL AP” based on labor productivity indicators, average monthly salary and advance rate. An analysis of labor productivity indicators, average monthly wages and the advance coefficient was conducted using the example of LLC SKIL AP for 2019–2023, which revealed disparities between the growth rates of wages and productivity. The forecast for 2024 showed a trend towards a decrease in the advance coefficient, which indicates the need to intensify personnel policy. Based on forecast calculations, a conclusion was made about a trend towards a decrease in the efficiency of using labor potential in the future.
The implementation of a systematic approach to labor potential management, which is based on a dynamic analysis of personnel needs, the development of internal and external competencies and the formation of a motivational environment, is proposed. This will ensure the sustainable development of IT enterprises in the field of educational services and strengthen their competitiveness.
It is concluded that effective human resource management in the IT sector is a critical factor in adapting to changes and forming stable positions in the national economic environment.У статті досліджено ефективність використання трудового потенціалу підприємств освітніх послуг для ІТ-сфери в умовах трансформаційної економіки. Актуальність теми зумовлена потребою в адаптації систем управління персоналом до динамічних змін бізнес-середовища та зростаючих вимог до якості людського капіталу. Виокремлено складові трудового потенціалу, що охоплюють не лише професійні та освітні характеристики, а й психофізіологічні, соціально-мотиваційні, культурні й духовні аспекти.
Особливу увагу приділено концепції динамічних можливостей персоналу, які розглядаються як основа стратегічного розвитку підприємства, його конкурентоспроможності та стійкості. Визначено наукові підходи до оцінювання кадрового потенціалу та підкреслено відсутність у сучасних дослідженнях цілісної системи оцінки та структурної моделі динамічних можливостей.
Практичну частину статті присвячено аналізу ТОВ “СКІЛ АП” на основі показників продуктивності праці, середньомісячної заробітної плати та коефіцієнта випередження. Проведено аналіз показників продуктивності праці, середньомісячної заробітної плати та коефіцієнта випередження на прикладі ТОВ “СКІЛ АП” за 2019–2023 роки, що виявив диспропорції між темпами зростання заробітної плати та продуктивності. Прогноз на 2024 рік засвідчив тенденцію до зниження коефіцієнта випередження, що вказує на необхідність активізації кадрової політики. На основі прогнозних розрахунків зроблено висновок про тенденцію до зниження ефективності використання трудового потенціалу в майбутньому.
Запропоновано впровадження системного підходу до управління трудовим потенціалом, який базується на динамічному аналізі потреб у персоналі, розвитку внутрішніх і зовнішніх компетенцій та формуванні мотиваційного середовища. Це дозволить забезпечити сталий розвиток ІТ-підприємств у сфері освітніх послуг та посилити їхню конкурентоспроможність.
Зроблено висновок, що ефективне управління людськими ресурсами в ІТ-сфері є критичним чинником адаптації до змін і формування стійких позицій у національному економічному середовищі
Прогноз небезпечних властивостей вугільних пластів як соціально-економічний ефект інвестицій в охорону праці
Get PDFThe article analyzes the state of the coal industry, substantiates innovative directions of development taking into account international experience and using the mechanism of investment support for innovative development of coal enterprises.
Analysis of accidents that have occurred over the past few decades in mines of coal-mining countries shows that the root cause of their occurrence, in general, is the joint influence of factors of three blocks: geological processes of transformation of the starting material in natural conditions, mining and geological conditions of the occurrence of deposits and technological parameters of the operation of the coal enterprise. It was established that the most difficult to establish are the factors and their quantitative values that determine the conditions for the formation of dangerous properties of mine deposits in the process of geological transformations. Based on the analytical study of the state of the coal industry, the main systemic problems that are characteristic of this industry were identified. It is shown that the full-scale invasion of Russian troops into the territory of Ukraine significantly affected the work of Ukrainian enterprises, which led to a decrease in the growth rates of GDP in the extractive industries. It was found that one of the key indicators of the effectiveness of investments in improving working conditions is their social effect, which under any conditions of investment should be positive. The costs of implementing measures to improve working conditions in Ukrainian coal mines usually significantly exceed similar costs in other industrial sectors. This is due to the difficult mining and geological conditions, a high level of technogenic risks, the need to use specialized equipment for ventilation, degassing, dust suppression, as well as ensuring explosion and fire safety. All this requires significant financial resources and technical re-equipment. That is why investments play a decisive role in the restoration and expansion of production resources, which, in turn, contributes to ensuring sustainable economic growth. It was emphasized that the social effect of investments contributes to increased labor productivity, improved quality of products, preservation of labor resources, and other positive consequences.У статті проведено аналіз стану вугільної галузі, обґрунтовано інноваційні напрямки розвитку із врахуванням міжнародного досвіду та використанням механізму інвестиційного забезпечення інноваційного розвитку вугільних підприємств.
Аналіз аварій, які сталися за останні кілька десятиліть у шахтах вугледобувних країн, показує, що першопричиною їх виникнення, в загальному випадку, є спільний вплив факторів трьох блоків: геологічних процесів перетворення вихідної речовини в природних умовах, гірничо-геологічних умов залягання родовищ та технологічних параметрів експлуатації вугільного підприємства. Встановлено, що до найбільш важковстановлених відносяться фактори та їх кількісні значення, що визначають умови формування небезпечних властивостей шахтопластів у процесі геологічних перетворень. На основі проведеного аналітичного дослідження стану вугільної промисловості були визначені основні системні проблеми, які характерні для цієї галузі. Показано, що повномасштабне вторгнення російських військ на територію України суттєво вплинуло на роботу українських підприємств, що призвело до зниження темпів зростання ВВП у видобувних галузях. Виявлено, що одним із ключових показників ефективності інвестицій у покращення умов праці є їхній соціальний ефект, який за будь-яких умов вкладення коштів має бути позитивним. Витрати на реалізацію заходів із покращення умов праці у вугільних шахтах України зазвичай значно перевищують аналогічні витрати в інших промислових секторах. е зумовлено складними гірничо-геологічними умовами, високим рівнем техногенних ризиків, необхідністю застосування спеціалізованого обладнання для вентиляції, дегазації, пилопригнічення, а також забезпечення вибухо- та пожежобезпеки. Усе це потребує суттєвих фінансових ресурсів і технічного переоснащення. Саме тому інвестиції відіграють визначальну роль у відновленні та нарощуванні виробничих ресурсів, що, у свою чергу, сприяє забезпеченню сталого економічного зростання. Наголошено, що соціальний ефект від інвестицій сприяє підвищенню продуктивності праці, покращенню якості виробленої продукції, збереженню трудових ресурсів та іншим позитивним наслідкам
Забезпечення стратегічного розвитку промислових підприємств шляхом запровадження адаптивних систем управління ресурсами та витратами
Get PDFThe article discusses topical issues of ensuring the strategic development of industrial enterprises in Ukraine in the context of unprecedented economic and geopolitical challenges caused by military actions, infrastructure destruction, and market instability, which require a radical overhaul of management approaches. It analyses and summarizes current scientific views on the essence of the concept of ‘strategic development’ and identifies key areas of scientific thought. On this basis, a comprehensive vision of strategic development as a holistic, continuous process of qualitative transformations based on an adaptive strategy and inextricably linked to its flexibility and proactive adaptability has been formed. The key role of adaptive resource and cost management systems is emphasized. An adaptive resource management system is defined as a mechanism for effective formation, distribution, and use in accordance with strategic goals and changes in the environment. An adaptive cost management system is defined as a set of measures for sound planning, control, and optimization of costs during current and strategic activities. It is demonstrated that their adaptability lies in their flexible response to environmental dynamics, relying on digital technologies and data analytics for informed decisions. It has been proven that these systems make a decisive contribution to the strategic development of an enterprise: they provide financial support for strategic initiatives and innovations, improve the quality of strategic planning and the soundness of decisions, accelerate entry into new markets and product launches. In addition, they contribute to the formation of unique organizational competencies, the achievement of sustainable competitive advantages, the improvement of the overall stability and flexibility of the enterprise, and the active shaping of its competitive future in a dynamic environment. The existence of positive feedback between strategic development and the improvement of adaptive management systems is emphasized. It is noted that the development of effective methodologies and practical tools for their implementation, considering industry specifics and post-war recovery tasks, is a promising area for further research.У статті розглянуто актуальні питання забезпечення стратегічного розвитку промислових підприємств України в умовах безпрецедентних економічних та геополітичних викликів, зумовлених воєнними діями, руйнуванням інфраструктури та ринковою нестабільністю, що вимагають докорінної перебудови управлінських підходів. Проаналізовано та узагальнено сучасні наукові погляди на сутність поняття «стратегічний розвиток», виокремлено ключові напрями наукової думки. На цій основі сформовано комплексне бачення стратегічного розвитку як цілісного, безперервного процесу якісних трансформацій, що ґрунтується на адаптивній стратегії та нерозривно пов'язаний з його гнучкістю й проактивною адаптивністю. Підкреслено ключову роль адаптивних систем управління ресурсами та витратами. Адаптивна система управління ресурсами визначена як механізм їх ефективного формування, розподілу й використання відповідно до стратегічних цілей та змін середовища. Адаптивна система управління витратами – як комплекс заходів для обґрунтованого планування, контролю й оптимізації витрат у процесі поточної та стратегічної діяльності. Продемонстровано, що їх адаптивність полягає у гнучкому реагуванні на динаміку середовища, спираючись на цифрові технології та аналітику даних для зважених рішень. Обґрунтовано, що ці системи роблять визначальний внесок у стратегічний розвиток підприємства: вони забезпечують фінансову підтримку стратегічних ініціатив та інновацій, підвищують якість стратегічного планування та обґрунтованість рішень, прискорюють вихід на нові ринки та запуск продуктів. Окрім того, сприяють формуванню унікальних організаційних компетенцій, досягненню стійких конкурентних переваг, підвищенню загальної стійкості й гнучкості підприємства та активному формуванню ним свого конкурентного майбутнього в динамічному середовищі. Підкреслено існування позитивного зворотного зв'язку між стратегічним розвитком та вдосконаленням адаптивних управлінських систем. Зазначено, що розробка дієвих методик та практичних інструментів їхнього впровадження, з урахуванням галузевої специфіки та завдань повоєнного відновлення, є перспективним напрямом подальших досліджень
Проєктування інформаційної системи приймальної комісії закладу вищої освіти
Get PDFThe paper discusses the design of information system to automate work with documents of applicants in the admissions office of a higher education institution during the admission campaign. The developed information system is a web application which is focused on employees responsible for receiving physical documents, such as registrars, operators and officials who control the admission process. The main goal of the designed system is to ensure quick and convenient entry of data about applicants at the time of submitting documents. Applicants are added to the system based on an existing database, which allows you to avoid re-entering personal data and minimize possible errors. A key feature of the designed system is the implementation of data mining tools, which will relieve employees of routine tasks of document verification, allowing them to focus on solving truly complex and non-standard situations. To achieve the main goal, a set of tasks was solved. In particular, the shortcomings of the traditional approach to processing documents of applicants in higher education institutions were analyzed. The feasibility of implementing an information and analytical system for centralized storage and automation of application processing is substantiated. Functional models of the designed AS-IS and TO-BE system are presented. The architecture of an improved information system is proposed and separate software modules are developed for importing input data and automatically classifying applicants' cases by the completeness of documents with subsequent integration into a fully functional admission campaign support system. The proposed architecture is based on a relational database model, client-server structure and classification algorithms. The software is developed using the Python programming language, pandas, tkinter, mysql.connector libraries. MySQL Workbench was used for database modeling, and development was carried out in the PyCharm environment. The effectiveness of the approach is demonstrated on test sets, and a comparison is made with the real actions of admissions committees. The system is ready for further integration and scaling.У статті розглянуто питання щодо проєктування інформаційної системи для автоматизації роботи з документами вступників у приймальній комісії закладу вищої освіти під час вступної кампанії. Інформаційна система, що розроблюється, являє собою вебзастосунок і орієнтована на співробітників, відповідальних за прийом фізичних документів, як от реєстратори, оператори та посадові особи, що контролюють процес вступу. Основна мета проєктованої системи полягає в забезпеченні швидкого та зручного внесення даних про вступників у момент подачі документів. Вступники додаються в систему на основі вже існуючої бази даних, що дозволяє уникнути повторного введення особистих даних і мінімізувати можливі помилки. Ключовою особливістю проєктованої системи є впровадження засобів інтелектуального аналізу даних, що позбавить співробітників рутинних завдань із перевірки документів, дозволяючи зосередитися на вирішенні справді складних і нестандартних ситуацій. Для досягнення основної мети вирішено комплекс завдань. Зокрема, проаналізовано недоліки традиційного підходу до обробки документів вступників у закладах вищої освіти. Обґрунтовано доцільність впровадження інформаційно-аналітичної системи для централізованого зберігання та автоматизації обробки заяв. Представлено функціональні моделі проєктованої системи AS-IS та TO-BE. Запропоновано архітектуру удосконаленої інформаційної системи та розроблено окремі програмні модулі для імпорту вхідних даних і автоматичної класифікації справ вступників за комплектністю документів з подальшою інтеграцією до повнофункціональної системи підтримки приймальної кампанії. Запропонована архітектура базується на реляційній моделі бази даних, клієнт-серверній структурі та алгоритмах класифікації. Програмне забезпечення розроблено з використанням мови програмування Python, бібліотек pandas, tkinter, mysql.connector. Для моделювання бази даних застосовано MySQL Workbench, розробку здійснено у середовищі PyCharm. Показано ефективність підходу на тестових наборах. Система готова до подальшої інтеграції та масштабування
Aлгоритм ідентифікації об'єктів управління ланками другого порядку з часом запізнювання
No full textThe object of research is the optimal parameters for regulator adjustment and the quality indicators of transient processes.
The current problem is that modern technological processes are complex control objects. Therefore, when designing automation systems, the tasks of identifying the control object, calculating the regulator parameters, and their further optimization become particularly important. Optimal settings ensure the highest possible product quality and reduce its cost at a given production volume. Direct determination of controller parameters through experiments on a real object can lead to a loss of finished product quality and damage to raw materials and catalysts. To avoid these risks, the calculation algorithm was implemented in the Maple software package environment.
The study developed and tested an algorithm for identifying control objects with different characteristics of transient processes, described by second-order links, taking into account the delay time. Based on the obtained transfer functions of equivalent objects, P-, PI-, and PID-controllers (proportional, proportional-integral, and proportional-integral-derivative) were tuned. The parameters were determined using the triangle method, the method of undamped oscillations (Nicholas–Ziegler), and the proposed algorithm. The results obtained are intended for use in automatic control systems.
A comparative analysis of the quality of transient processes in systems tuned using different methods was performed. It was found that the parameters obtained using the new algorithm significantly improve the dynamic characteristics of the system (reduction of overshoot, control time, static and dynamic errors). In addition, an algorithm for searching for controller parameters taking into account the overshoot limitation was proposed, which also showed positive results. The identification error does not exceed 3%, which is acceptable for calculations of this type.Об'єктом дослідження є оптимальні параметри налаштування регулятора та показники якості перехідних процесів.
Сучасна проблема полягає в тому, що сучасні технологічні процеси є складними об'єктами управління. Тому при проектуванні систем автоматизації особливо важливими стають завдання ідентифікації об'єкта управління, розрахунку параметрів регулятора та їх подальшої оптимізації. Оптимальні налаштування забезпечують найвищу якість продукції та зменшують її вартість при заданому обсязі виробництва. Пряме визначення параметрів регулятора шляхом експериментів на реальному об'єкті може призвести до втрати якості готової продукції та пошкодження сировини та каталізаторів. Щоб уникнути цих ризиків, алгоритм розрахунку було реалізовано в середовищі програмного пакета Maple.
У ході дослідження було розроблено та протестовано алгоритм ідентифікації об'єктів управління з різними характеристиками перехідних процесів, описаних зв'язками другого порядку, з урахуванням часу затримки. На основі отриманих передавальних функцій еквівалентних об'єктів було налагоджено P-, PI- та PID-регулятори (пропорційний, пропорційно-інтегральний та пропорційно-інтегрально-диференційний). Параметри визначалися за допомогою трикутного методу, методу незагасаючих коливань (Ніколас-Зіглер) та запропонованого алгоритму. Отримані результати призначені для використання в системах автоматичного регулювання.
Було проведено порівняльний аналіз якості перехідних процесів у системах, налаштованих за допомогою різних методів. Було встановлено, що параметри, отримані за допомогою нового алгоритму, значно покращують динамічні характеристики системи (зменшення перевищення, часу регулювання, статичної та динамічної похибок). Крім того, було запропоновано алгоритм пошуку параметрів регулятора з урахуванням обмеження перевищення, який також показав позитивні результати. Похибка ідентифікації не перевищує 3 %, що є прийнятним для розрахунків такого типу
Фінішна обробка деталей комбінованим робочим середовищем під дією коливань. фізичні явища та динаміка контактної взаємодії
Get PDFThis article analyzes finishing processes using a combined abrasive medium under the action of oscillations, combining mechanical, physical, chemical, and energetic phenomena. The study investigates the physical nature of oscillation processes, the patterns of interaction between abrasive particles and the surface of workpieces, and identifies the conditions under which maximum processing efficiency is achieved. A comparative analysis of traditional finishing methods – grinding, tumble finishing, abrasive-jet machining, and vibration machining – is presented. Their advantages, disadvantages, and application limits in modern mechanical engineering are identified.
A new finishing method is proposed: machining with a combined working medium, which combines abrasive, chemical, thermal, electrical, and mechanical action. This medium consists of abrasive granules, process solutions, and process intensifiers, which, under the action of vibrations, perform a complex, deterministic circulatory motion, creating numerous micro-impacts on the surface of the workpiece. This enables cleaning, grinding, polishing, surface layer strengthening, residual stress removal, adhesion enhancement, and surface preparation for coating application. Like traditional methods, this method enables the simultaneous processing of a large number of parts, while its integrated approach allows for achieving the required surface quality in a shorter processing time.
The mechanism of contact interaction between the abrasive medium and the part surface is revealed. It is established that the process is accompanied by impact, cavitation, adhesion, wear, wave propagation, and energy dissipation. The oscillations are divided into frequency ranges, from infrasonic to ultrasonic. The effects of free, forced, parametric, and self-oscillations on the process are examined, as well as their influence on the behavior of the working medium and the workpieces.
It is shown that the machining process is a complex vibration-impact system with distributed parameters, in which the frequency, amplitude, properties of the abrasive, part geometry, and equipment operating modes play a significant role.
The dynamic properties of the working medium are examined: circulation motion, elastic impact interaction of particles, pressure wave formation, contact processes, and deformation of surface layers. The influence of process solutions on the intensity of the process is demonstrated. Mathematical relationships describing changes in contact parameters, impact energy, particle velocity, and interaction force are presented.
The proposed approach expands the capabilities of finishing machining in mechanical engineering, particularly for parts with complex geometries and high surface finish requirements, and creates the basis for further development of technologies for machining with combined abrasive media under the action of vibrations.В статті проаналізовані процеси фінішної обробки з використанням комбінованого абразивного середовища під дією коливань, що поєднує механічні, фізичні, хімічні та енергетичні явища. В роботі досліджується фізична природа коливальних процесів, закономірності взаємодії між абразивними частками та поверхнею деталі, а також визначаються умови, за яких досягається максимальна ефективність обробки. Представлено порівняльний аналіз традиційних методів фінішної обробки – шліфування, галтування, абразивно-струменева та вібраційна обробка. Визначено їх переваги, недоліки та межі застосування в сучасному машинобудуванні.
Запропоновано новий метод фінішної обробки – обробка комбінованим робочим середовищем, який поєднує абразивні, хімічні, термічні, електричні та механічні дії. Комбіноване робоче середовище складається з абразивних гранул, технологічних розчинів та інтенсифікаторів процесу, які під дією коливань здійснюють складний, детермінований циркуляційний рух, створюючи чисельні мікроудари на поверхні деталі. Це дозволяє проводити операції очищення, шліфування, полірування, зміцнення поверхневого шару, зняття залишкових напружень, покращення адгезії та підготовку поверхні до нанесення покриття. Як і традиційні методи, цей метод дозволяє одночасно обробляти велику кількість деталей, а його комплексний підхід дозволяє досягти необхідної якості поверхні за коротший час обробки.
Розкрито механізм контактної взаємодії між абразивним середовищем та поверхнею деталі. Встановлено, що процес супроводжується явищами удару, кавітації, адгезії, зношуванням, поширенням хвиль та розсіюванням енергії. Коливання поділяються на частотні діапазони, від інфразвукових до ультразвукових. Досліджено вплив вільних, вимушених, параметричних та автоколивань на процес, а також їх вплив на поведінку робочого середовища та деталей.
Показано, що процес обробки є складною коливально – ударною системою з розподіленими параметрами, в якій значну роль відіграють частота, амплітуда, властивості абразиву, геометрія деталі та режими роботи обладнання.
Досліджено динамічні властивості робочого середовища: циркуляційний рух, пружна ударна взаємодія частинок, формування хвиль тиску, контактні процеси та деформація поверхневих шарів. Надано інформацію щодо впливу технологічних розчинів на інтенсивність процесу. Представлено математичні залежності, що описують зміни параметрів контакту, енергії удару, швидкості часток, сили взаємодії.
Запропонований підхід розширює можливості фінішної обробки в машинобудуванні, зокрема для деталей зі складною геометрією та високими вимогами до якості поверхні, та створює основу для подальшого розвитку технологій обробки комбінованими робочим середовищами під дією коливань
Інтелектуальні методи прогнозування відмов силового електротехнічного обладнання на основі багаторівневих цифрових двійників
Get PDFThe article explores the use of intelligent approaches to predicting failures of power electrical equipment through the implementation of multilayer digital twins that integrate physical modeling, machine learning technologies, and big data analytics in order to enhance the reliability of power grid operation. The study aims to develop and experimentally validate a comprehensive digital model that synthesizes physics-informed mathematical equations with deep learning algorithms to achieve higher accuracy in residual life prediction and minimize the occurrence of technical failures in transformer equipment and asynchronous electric motors. The methodological framework of the research is based on the formation of a multilayer architecture of a digital twin, which includes: a sensor layer for data aggregation, a physical modeling layer of electromagnetic, thermal, and mechanical phenomena, an analytical layer employing machine learning algorithms, and a decision-making layer incorporating elements of fuzzy logic. The scientific results obtained showed that the use of a hybrid model can reduce the root mean square error (RMSE) to 0.031, reduce the mean absolute percentage error (MAPE) to 2.8%, and increase the F1-score to 0.93, which significantly exceeds the performance of classical diagnostic methods. It has been established that the completeness of sensor information and the frequency of model updates exert a decisive influence on predictive accuracy, while the system’s ability to automatically adapt to load variations has been experimentally confirmed. The developed architecture has shown strong resilience to data deficiency and a high level of generalization (CV < 0.06). The applied significance of the study lies in reducing emergency downtime by 30–40%, optimizing maintenance costs, and transforming the management of equipment condition toward a risk-oriented strategy. Future research directions include the standardization of digital twin technologies, the advancement of explainable AI methods, and the implementation of basic cybersecurity systems for next-generation industrial digital platforms.Стаття досліджує питання використання інтелектуальних підходів до передбачення несправностей силового електрообладнання з використанням багаторівневих цифрових двійників, які інтегрують фізичне моделювання, технології машинного навчання та аналіз великих масивів даних з метою підвищення надійності функціонування енергетичних мереж. Дослідження спрямоване на розробку та експериментальне підтвердження комплексної цифрової моделі, що синтезує physics-informed математичні рівняння з інтелектуальними алгоритмами глибинного навчання для досягнення вищої точності прогнозування залишкового експлуатаційного ресурсу та мінімізації кількості технічних несправностей у трансформаторному обладнанні та асинхронних електродвигунах. Методологічна основа дослідження базується на формуванні багатошарової архітектури цифрового двійника, що охоплює: сенсорний рівень агрегації даних, рівень фізичного моделювання електромагнітних, термічних та механічних явищ, аналітичний рівень застосування алгоритмів машинного навчання та рівень прийняття управлінських рішень із залученням елементів нечіткої логіки. Здобуті наукові результати засвідчили, що застосування гібридної моделі може дозволити досягти зниження середньоквадратичного відхилення похибок RMSE до рівня 0,031, скорочення MAPE до 2,8 % та зростання коефіцієнта F1-score до 0,93, що значно переважає результативність класичних діагностичних методик. Встановлено визначальний вплив повноти сенсорної інформації та періодичності актуалізації моделей на прогностичну точність, а також підтверджено спроможність системи до автоматичної адаптації при варіації режимів навантаження. Створена архітектура продемонструвала резистентність до дефіциту даних і високий рівень узагальнювальної здатності (CV < 0,06). Прикладне значення дослідження виявляється у скороченні аварійних зупинок на 30-40 %, оптимізації експлуатаційних витрат і трансформації до ризик-орієнтованої стратегії керування технічним станом обладнання. Напрями подальших наукових пошуків включають стандартизацію технологій цифрових двійників, розвиток методів explainable AI та впровадження базових систем кібербезпеки для промислових цифрових платформ нового покоління
Технології розвитку духовно-моральної компетенції педагогічних працівників закладів загальної середньої освіти
Get PDFThe main components of the spiritual and moral competence of pedagogical workers of secondary education institutions are defined and substantiated within the framework of the scientific article. Technologies for the development and effectiveness of the process of pedagogical support for the formation of spiritual and moral competence of the personality of pedagogical workers are formulated. The concept of competence is revealed in a wide semantic range: as a set of knowledge, abilities, skills and methods of action of an individual in the context of a certain subject, field of knowledge, which are formed in the process of learning and serve as a means of achieving the goal of learning - the development of spiritual and moral competence.The problems of developing spiritual and moral competence in training and in the ability and need to live and work according to national spiritual and moral norms are determined; spiritual and moral development of a specialist through awareness of the Source of spirituality and morality; the formation of a responsible attitude towards oneself, members of one's family, community, society, teaching activities and results based on spiritual and moral values; the use of appropriate technologies of spiritual and moral behavior to strengthen personal, family and public spiritual health; awareness of the risks that spiritual apathy leads to for one's own health and behavior, the health and behavior of others.The importance of pedagogical support for the process of developing spiritual and moral competence of pedagogical workers is emphasized in that this process is aimed not at developing adaptation mechanisms in a future specialist, but at preparing a person for spiritual and moral, responsible, spiritual and active solutions to emerging problems in new, including unstable crisis conditions in the country today.У межах наукової статті визначено й обґрунтовано основні складники духовно-моральної компетентності педагогічних працівників закладів загальної середньої освіти. Сформульовані технології розвитку та ефективності процесу педагогічного забезпечення становлення духовно-моральної компетентності особистості педагогічних працівників. Розкривається поняття компетентності в широкому смисловому діапазоні: як сукупність знань, умінь, навичок і способів дії індивіда в контексті певного предмета, галузі знань, що формуються у процесі навчання і слугує засобом досягнення мети навчання – розвитку духовно-моральної компетентності.Визначаються проблеми розвитку духовно-моральноої компетентністі в підготовці та в спроможністі і потребі жити і працювати за національними духовно-моральними нормами; духовно-моральним розвитоком фахівця через усвідомлення Джерела духовності та моралі; формуванні відповідального ставлення до себе, членів своєї сім’ї, громади, суспільства, викладацької діяльності та результатів на основі духовно-моральних цінностей; застосування відповідних технологій духовно-моральної поведінки для утвердження особистого, сімейного та суспільного духовного здоров’я; усвідомлення ризиків, до яких призводить бездуховність, для власного здоров’я і поведінки, здоров’я і поведінки оточуючих людей.Підкреслюється важливість педагогічного забезпечення процесу становлення духовно-моральної компетентності педагогічних працівників у тому, що цей процес спрямований не на розвиток у майбутнього фахівця адаптаційних механізмів, а на підготовку людини до духовно-морального, відповідального, духовно-активного вирішення виникаючих проблем в нових, у тому числі нестабільних кризових умовах в країні сьогодні