AP15473350 «Разработка информационно-цифровых принципов управления и контроля качества металлопродукции»

Наименование проекта AP15473350 «Разработка информационно-цифровых принципов управления и контроля качества металлопродукции».
Наименование конкурса, в рамках которого реализуется проект Конкурс на грантовое финансирование молодых ученых по проекту «Жас ғалым» на 2022-2024 годы
Наименование приоритетного направления развития науки, по которому реализуется проект 3. Геология, добыча и переработка минерального  и углеводородного сырья, новые материалы, технологии, безопасные изделия и конструкции.
Наименование специализированного научного направления, по которому реализуется проект, вид исследований 3.13. Информационные системы производства продукции и материалов.
Сроки реализации проекта 01.09.2022 г. – 31.12.2024 г.
Актуальность проекта Проект направлен на решение проблемы слабой цифровизации, отсутствия или поиска альтернативных широко распространённых программ и методик для замены дорогостоящих программных продуктов, предназначенных для решения металлографических и материаловедческих задач по контролю качества металлопродукции. Разработка предлагаемых в проекте информационно-цифровых принципов позволит распространить широкому кругу заинтересованных лиц (потребителей) методику и принципы цифрового анализа микроструктур металлопродукции взамен применения специализированных дорогих программных продуктов и емких процедур, описанных в классических государственных стандартах 5639-82, 1778-70, 54570-2011, не исключающих погрешности измерения за счет наличия субъективной составляющей исполнителя. Предлагаемая в проекте работа является неким смежным симбиозом работы цифровых продуктов и процедур классических стандартов.
Цель проекта Разработка научных основ и информационно-цифровых принципов применения современного программного обеспечения для решения задач управления и контроля качества металлопродукции.
Исследовательская группа

1) Ахметова Гульжайнат Есенжоловна – PhD, ассоциированный профессор (доцент), руководитель проекта.

Scopus ID: 57195377183 

ResearcherID: AAX-4242-2021

2) Панин Евгений Александрович – PhD, ассоциированный профессор (доцент), научный консультант.

Scopus ID: 55903153300  

ResearcherID: B-7581-2015 

https://orcid.org/0000-0001-6830-0630

Ожидаемые результаты проекта

Будут проанализированы  возможности современных программных продуктов из разных ценовых диапазонов и выбраны наиболее оптимальные и экономически целесообразные продукты для решения металловедческих задач.

Выбранный ряд программных продуктов будет адаптирован к решению материаловедческих задач. Будет разработана универсальная схема или информационно-цифровые принципы контроля качества металлопродукции.

Будут обоснованы возможности современного ПО для решения качественных и количественных задач металлографии, а также внедрена (в учебно-лабораторных условиях) техника цифровой регистрации и описания изображений структур для прогноза механических свойств по структуре с целью повышения качества металлопродукции.

Результаты исследований будут доложены на международной конференции в Казахстане.

Будет исследовано изменение структуры стали (неоднородность) примеров различной металлопродукции в зависимости от выбора марки стали и изменения режимов/технологии производства готовой продукции с применением программных средств наблюдения и измерения структур.

Будет исследована зависимость механических свойств от неоднородности структуры выбранных образцов металлопродукции.

Будут опубликованы 2 (две) статьи в журналах из первых трех квартилей с импакт-фактором в базе данных Web of Science или имеющих процентиль по CiteScore в базе данных Scopus не менее 50 и 1 (одна) статья в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСОН.

Достигнутые на данный момент результаты

1) Рассмотрены  возможности современных (классических) программных продуктов из разных ценовых диапазонов для выполнения определенных качественных металлографических и/или металловедческих задач.

Выбраны наиболее оптимальные и экономически целесообразные продукты для решения указанных задач.

Проведены анализ и сравнение программных продуктов (Thermo-Calc, MATLAB и пр.), рассмотрены возможности современных  программ.

Выбраны и опробованы конкретный ряд современных классических программ, гипотетически позволяющих выполнять качественные и количественные металлографические и/или металловедческие задачи.

2) Выбран  ряд классических программных продуктов, которые адаптированы к решению материаловедческих задач.

Разработана универсальная схема или информационно-цифровые принципы контроля качества металлопродукции.

Разработанная схема или информационно-цифровые принципы контроля качества металлопродукции первично обоснованы и опробованы.

Приобретено программное обеспечение MATLAB. Данное ПО в комплексе с традиционным пакетом ПО (Microsoft Excell и пр.) адаптировано к решению материаловедческих задач  — созданы соответствующие код и схема.    

Результаты выполненных работ описаны в тезисе Международной конференции РК.

3) Обоснованы возможности современного программного обеспечения для решения качественных и количественных задач металлографии. ПО MatLab, адаптированное для математически точного определения геометрических параметров основных структурных составляющих изображений металлов и сплавов, позволяет определять все возможные количественные показатели структуры. Microsoft Excell позволяет обрабатывать полученные массивы данных с количественными параметрами всех структурных составляющих и дополнительно математически анализировать и, при необходимости, строить гистограммы распределения тех или иных информативных показателей структуры исследуемых сплавов.

Предложены механизмы получения адекватного и объективного изображения в цифровом виде и соответствующий  алгоритм измерения информативных элементов структуры, ответственных за механические свойства и качество материала в целом. Таким образом, в учебно-лабораторных условиях внедрена техника цифровой регистрации и описания изображений структур для прогноза механических свойств по структуре с целью повышения качества металлопродукции.

Опубликованные работы по теме проекта 1) Ахметова Г.Е., Кудря А.В., Панин Е.А. Разработка информационно-цифровых принципов управления и контроля качества металлопродукции. Международная научно-практическая конференция молодых учёных, магистрантов, студентов и учащихся  «Родной край – основа всех начинаний поколения молодых» г. Рудный, Республика Казахстан, 20-21 апреля 2023 г. – с. 628-633.
Контактная информация для потенциальных пользователей: agulzhajnat@bk.ru