Simulation of water purification machine for vending cyber physical systems

Autor: Andrii Salo
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Technology audit and production reserves; Том 2, № 2(40) (2018): Information and Control Systems; 16-21
Technology audit and production reserves; Том 2, № 2(40) (2018): Інформаційно-керуючі системи; 16-21
Technology audit and production reserves; Том 2, № 2(40) (2018): Информационно-управляющие системы; 16-21
Tehnologìčnij Audit ta Rezervi Virobnictva, Vol 2, Iss 2(40), Pp 16-21 (2017)
ISSN: 2312-8372
2226-3780
DOI: 10.15587/2312-8372.2018.128543
Popis: The object of research is a water purification machine for self-service systems. The need for purified water is at the self-service washers, coffee vending machines, and water wending machines. As a rule, such systems are located in geographically scattered places. One of the most problematic places is the selection of the correct configuration of the machine to the location. Another problematic place is high maintenance costs. Most of the existing water purification machines, which are produced today, do not have a monitoring system in their composition, results in an inefficient operation of the service department. These problems lead to a decrease in the number of users of self-service systems.To solve these problems, it is proposed to design a water purification machine that will operate as part of a 5-level vending cyber-physical system.The structure and operating principles of the water purification machine based on the reverse osmosis membrane are described. In the course of the study, Monte Carlo simulation methods were used, which allowed to select the configuration parameters of the machine in accordance with the users' requests. Critical parameters of the equipment influencing the performance of the water purification machine are determined. Based on the simulation results, two typical configurations of the TW30-1812-100 and XLE4040 membrane-based machine are selected.In addition, the software model of the water purification machine is integrated into the analytical system, which generates recommendatory solutions for the service department. The analytical system recommends not only the current replacement of functional units (filters, membranes), but also is able to predict the need for changing the configuration of the machine. This approach allows to optimize service routes and increase the efficiency of the service.
Об'єктом дослідження є автомат очищення води для систем самообслуговування. Потреба в очищеній воді є на мийках самообслуговування, водоматах, кавоматах, тощо. Як правило, такі системи розміщаються в географічно розпорошених місцях. Одним з найбільш проблемних місць є підбір правильної конфігурації автомату під місце розташування. Іншим проблемним місцем є високі витрати на обслуговування. Більшість існуючих автоматів очищення води, які сьогодні виробляються, не мають в своєму складі системи моніторингу, що виливається в неефективну роботу сервісної служби. Названі проблеми призводять до зменшення кількості користувачів систем самообслуговування. Для вирішення згаданих проблем пропонується проектувати автомат очищення води, який буде працювати в складі 5-ти рівневої вендингової кіберфізичної системи.Описано структуру та принципи роботи автомату очищення води на базі мембрани зворотного осмосу. В ході дослідження використовувалися методи імітаційного моделювання Монте-Карло, що дозволило підібрати конфігураційні параметри автомату відповідно до запитів користувачів. Визначено критичні параметри обладнання, які впливають на продуктивність автомату очищення води. За результатами моделювання вибрано дві типові конфігурації автомату на базі мембран TW30-1812-100 та XLE4040.Додатково програмна модель автомату очищення води інтегрована в аналітичну систему, яка генерує рекомендаційні рішення для сервісного відділу. Аналітична система рекомендує не тільки текучу заміну функціональних вузлів (фільтрів, мембрани), а й здатна спрогнозувати потребу в зміні конфігурації автомату. Такий підхід дозволяє оптимізувати маршрути обслуговування та збільшити ефективність роботи сервісної служби.
Объектом исследования является автомат очистки воды для систем самообслуживания. Потребность в очищенной воде есть на мойках самообслуживания, водоматах, кофематах и т. д. Как правило, такие системы размещаются в географически разбросанных местах. Одним из самых проблемных мест является подбор правильной конфигурации автомата под местоположение. Другим проблемным местом являются высокие расходы на обслуживание. Большинство существующих автоматов очистки воды, которые сегодня производятся, не имеют в своем составе системы мониторинга, что приводит к неэффективной работе сервисной службы. Названные проблемы приводят к уменьшению количества пользователей систем самообслуживания.Для решения данных проблем предлагается проектировать автомат очистки воды, который будет работать в составе 5-ти уровневой вендинговой киберфизической системы.Описана структура и принципы работы автомата очистки воды на базе мембраны обратного осмоса. В ходе исследования использовались методы имитационного моделирования Монте-Карло, что позволило подобрать конфигурационные параметры автомата в соответствии с запросами пользователей. Определены критические параметры оборудования, которые влияют на производительность автомата очистки воды. По результатам моделирования выбрано две типовые конфигурации автомата на базе мембран TW30-1812-100 и XLE4040.Дополнительно программная модель автомата очистки воды интегрирована в аналитическую систему, которая генерирует рекомендательные решения для сервисного отдела. Аналитическая система рекомендует не только текущую замену функциональных узлов (фильтров, мембраны), но и способна спрогнозировать потребность в изменении конфигурации автомата. Такой подход позволяет оптимизировать маршруты обслуживания и увеличить эффективность работы сервисной службы.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: