ТЕХНОЛОГІЇ ІНДУСТРІЇ 4.0 У ПРОЕКТУВАННІ НАДІЙНИХ СИСТЕМ У ХІМІЧНОМУ МАШИНОБУДУВАННІ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-0821.2025.01.02Ключові слова:
хімічне машинобудування, циркулярна економіка, інженерія надійності, виявлення несправностей, оптимізація, індустрія 4.0, проектування процесів і продуктів, управління процесами, сталий розвитокАнотація
Надійна системотехніка в хімічній інженерії охоплює застосування принципів підвищення надійності та інтегрує різні методології та інструменти для забезпечення надійності та безпеки хімічних процесів, хімічних виробництв та систем. Вона включає різноманітні підходи, в тому числі прогнозування і аналіз надійності, стратегії технічного обслуговування, міркування безпеки, оцінку ризиків, діагностику несправностей, запобігання відмовам і методи оптимізації. Еволюція інженерії надійності була зумовлена зростанням складності систем і потребою в кількісній основі для сприяння безпеці промислових систем і аналізу ризиків. У статті показано взаємозв'язок між великими даними, штучним інтелектом та інженерією надійності систем у хімічній промисловості. Інструменти і методи штучного інтелекту підтримують принципи інженерії надійності для створення більш ефективних, безпечних і стійких хімічних процесів і обладнання. Штучний інтелект покращує спостереження в режимі реального часу і раннє виявлення порушень для ідентифікації та діагностики несправностей, зменшуючи ймовірність серйозних поломок і підвищуючи надійність промислових систем. Нові технології трансформують способи проектування, оптимізації та контролю хімічних процесів, що призводить до підвищення ефективності підпрємств галузі, економії коштів і підвищення промислової безпеки. Застосування принципів інженерії надійності протягом усього життєвого циклу має важливе значення для підвищення продуктивності і включає в себе такі види діяльності, як розробка вимог, проектування і підвищення надійності. Ця концепція включає не лише технічні аспекти надійності та управління ризиками, але й охоплює питання сталого розвитку і ширший вплив хімічної інженерії на суспільство та навколишнє середовище.
Посилання
Kim S.W., Kong J.H., Lee S.W. Recent Advances of Artificial Intelligence in Manufacturing Industrial Sectors: A Review // Int. J. Precis. Eng. Manuf. 2022. Vol. 23, pp. 111–129. https://doi.org/ 10.1007/s12541-021-00600-3
Oztemel E., Gursev S. Literature review of Industry 4.0 and related technologies // Journal of Intelligent Manufacturing. 2020. Vol. 31, pp. 127–182. https://doi.org/10.1007/s10845-018-1433-8
Kagermann H., Helbig J., Hellinger A. Recommendations for implementing the strategic initiative Industrie 4.0. Frankfurt/Main: Forschungsunion, 2013, 82 p.
Santos P., Zattar I., Seleme R. Difficulties and Critical Success Factors for Implementing Industry 4.0 Technologies in the Continuous Process Chemical Industry // International Journal of Scientific Research and Management (IJSRM). 2021. Vol. 9. No. 7. pp. 2293–2311. https://doi.org/10.18535/IJSRM/V9I07.EM04
Yaqub M., Alsabban A. Industry-4.0-Enabled Digital Transformation: Prospects, Instruments, Challenges, and Implications for Business Strategies // Sustainability, 2023. Vol. 15(11). p. 8553. https://doi.org/10.3390/su15118553
Monostori L. Cyber-physical production systems: Roots, expectations and R&D challenges // Procedia CIRP. 2014. Vol. 17, pp. 9–13. https://doi.org/10.1016/j.procir.2014.03.115
Schallmo D., Williams C., Boardman L. Digital Transformation of Business Models – Best Practice, Enablers, and Roadmap // Digital Disruptive Innovation, 2017. Vol. 21(8), p. 1740014. https://doi.org/10.1142/S136391961740014X
López F., Montalvo C. A comprehensive review of the evolving and cumulative nature of eco-innovation in the chemical industry // Journal of Cleaner Production. 2015. Vol. 102, pp. 30–43. https://doi.org/10.1016/J.JCLEPRO.2015.04.007
Babic M., Billey A., Nager M., Wuest T. Status Quo of Smart Manufacturing Curricula offered by ABET accredited Industrial Engineering programs in the US // Manufacturing Letters. 2022. Vol. 33, pp. 944–951. https://doi.org/10.1016/j.mfglet.2022.07.115
Clarysse B., Wright M., Bruneel J., Mahajan A. Creating value in ecosystems: Crossing the chasm between knowledge and business ecosystems // Research Policy. 2014. Vol. 43 (7), pp. 1164–1176. https://doi.org/10.1016/j.respol.2014.04.014
Bag S., Yadav G., Dhamija P., Kataria K.K. Key resources for industry 4.0 adoption and its effect on sustainable production and circular economy: An empirical study // Journal of Cleaner Production. 2021. Vol. 281, pp. 125233. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.125233
Beltrami M., Orzes G., Sarkis J., Sartor M. Industry 4.0 and sustainability: Towards conceptualization and theory // Journal of Cleaner Production. 2021. Vol. 312, pp. 127733. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127733
Giacobbe M., Xibilia M., Puliafito A. Building a Digital Business Technology Platform in the Industry 4.0 Era // Proceedings of the 1st International Conference on Smart Innovation. SEAHF 2019. Smart Innovation, Systems and Technologies, Vol 150. Springer, Cham, pp. 369–375. https://doi.org/10.1007/978-3-030-22964- 1_41
Cagno E., Neri A., Negri M., Bassani C., Lampertico T. The Role of Digital Technologies in Operationalizing the Circular Economy Transition: A Systematic Literature Review // Applied Sciences. 2021. Vol. 11, p. 3328. https://doi.org/10.3390/APP11083328
Lieder M., Rashid A. Towards circular economy implementation: a comprehensive review in context of manufacturing industry // Journal of Cleaner Production. 2016. Vol. 115, pp. 36–51. https://doi.org/10.1016/J.JCLEPRO.2015.12.042
Shevtsova H., Shvets N., Kasatkina M. How Leading Global Chemical Companies Contribute to Industry 4.0 // 61st International Scientific Conference on Information Technology and Management Science of Riga Technical University (ITMS), 2020. pp. 1–6. https://doi.org/10.1109/ITMS51158.2020.9259317
Danko T., Shyriaieva N. Industry 4.0 Technology Foresight in Electrical Engineering Sector // IEEE 4th KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek), Oct. 2023. pp. 1–6. https://doi.org/10.1109/KhPIWeek61412.2023.10312870
Danko T. Global ecosystem-based strategy of international firm under conditions of increasing technological dynamism. International Business from “East” to “West”: Global Risks and Opportunities. 2023, pp. 126–131. https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/71658
