Restoration and transformation of high-tech machine building industry by implementing the principles of the CALS-concept in the context of Industry 4.0 development

Abstract

The object of this study was the processes of restoration and transformation of high-tech engineering using the principles of Industry 4.0 and CALS-concept. The problem of identifying ideas, concepts, tools and developing the principles of their application for the restoration and transformation of high-tech engineering has been solved. It is shown that the restoration of high-tech engineering, in countries affected by hostilities, is advisable to carry out using the CALS concept. The top priority CALS technology and systems have been identified. An opportunity to jump from Industry 2.0 to Industry 4.0. for countries in which mechanical engineering has suffered greatly as a result of hostilities has been shown. The principles of restoration and transformation of high-tech engineering by implementing the principles of CALS concept in the context of Industry 4.0 development have been developed. The infrastructure of the participants of the life cycle of machine-building products is proposed. A model for optimizing the production program of the defense-industrial complex has been built. The model takes into consideration the nonlinearity associated with the optimization of the production program, as well as the stochastic nature of changes in the model parameters. An adaptive approach is proposed that makes it possible to optimize the production program according to the model even for specialists without special mathematical training. The priorities of post-war reconstruction of high-tech engineering have been defined. This study will make it possible to transform and restore the machine-building industry destroyed as a result of hostilities as soon as possible. The condition for the practical use of this study is to stop the hostilities.

Об’єктом дослідження були процеси відновлення та трансформації високотехнологічного машинобудування із використанням принципів Індустрії 4.0 та CALS-концепції. Вирішена проблема виявлення ідей, концепцій, інструментів та розробки принципів їх застосування для відновлення та трансформації високотехнологічного машинобудування. Показано, що відновлення високотехнологічного машинобудування, в країнах, які постраждали внаслідок бойових дій, доцільно проводити із використанням CALS-концепції. Виявлені найбільш першочергових для впровадження CALS-технології та системи. Показна можливість стрибка від рівня Індустрії 2.0 до рівня Індустрії 4.0. для країн, в яких машинобудування сильно постраждало внаслідок бойових дій. Розроблено принципи відновлення та трансформація високотехнологічного машинобудування шляхом впровадження принципів CALS-концепції в контексті розвитку Індустрії 4.0. Запропонована інфраструктура учасників життєвого циклу машинобудівної продукції. Розроблена модель оптимізації виробничої програми обороно-промислового комплексу. В моделі враховані нелінійності, пов’язані із оптимізацією виробничої програми, а також стохастичний характер змін параметрів моделі. Запропонований адаптивний підхід, що дозволяє проводити оптимізацію виробничої програми за моделлю навіть спеціалістам без спеціальної математичної підготовки. Визначені пріоритети післявоєнної відбудови високотехнологічного машинобудування. Дослідження дасть можливість в якнайшвидші терміни трансформувати та відновити зруйновану внаслідок військових дій машинобудівну галузь. Умовою практичного використання даного дослідження є припинення бойових дій.