DESIGN AND MODELING

Инженерное обеспечение управления качеством в высокотехнологичных производственных системах с использованием методов статистического контроля и цифровых дво

Authors

  • Guanrui Li South Ural State University

How to cite

GOST Li G. Инженерное обеспечение управления качеством в высокотехнологичных производственных системах с использованием методов статистического контроля и цифровых дво // STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY. 2025. Vol. 69. No. 12. P. 97-107.
APA Li, G. (2025). Инженерное обеспечение управления качеством в высокотехнологичных производственных системах с использованием методов статистического контроля и цифровых дво. STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY, 69(12), 97-107.

Abstract

The article examines an engineering concept of quality management in high-tech manufacturing systems of construction structures, based on the integration of statistical process control and digital twins under Industry 4.0 conditions. It is shown that discrete acceptance control schemes are insufficient under non-stationarity and multifactorial technological regimes, whereas continuous data acquisition from IIoT sensors and their integration with CAD/BIM and SCADA make it possible to form a dynamic virtual copy of the process suitable for forecasting and automatic correction of forming and heat-and-moisture treatment parameters. Using the example of serial production of high-strength fiber-reinforced concrete panels, the transition from late strength criteria to indicators of early structure formation and geometric stability, sensitive to equipment drift and raw material variations, is substantiated. Statistical effects of an active feedback loop are presented: reduction of mean geometric deviation and variance, symmetrization of error distributions, and an increase in kurtosis as a sign of suppression of random disturbances. Nonlinear extreme dependencies of mechanical characteristics on temperature regimes are identified and interpreted through microstructural damage under overheating. The resource efficiency of adaptive control is demonstrated (reduction of cement consumption and energy costs, sharp decrease in defects) as well as high prognostic agreement of the digital twin with accelerated climatic tests up to the region of accumulation of stochastic damage, which confirms the applicability of the approach for predictive assessment of durability and production reliability.

Keywords

digital twin statistical process control IIoT sensors quality management fiber-reinforced concrete pa

References

1. Анцыферов С.С., Фазилова К.Н., Муравьев Д.С. Управление качеством технологических процессов и оборудования интеллектуального наукоемкого производства // Качество и жизнь. 2025. № 2 (46). С. 26-28.

2. Афанасьев В.Б., Калинин Е.А., Мамаев В.А., Медведев В.М. Информационно-аналитические методы и средства управления качеством и надёжностью выпускаемой продукции // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2023. № 12. С. 66-71.

3. Бром А.Е., Швайко Б.А. К вопросу об организации оперативного контроля качества продукции общего машиностроения // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2023. № 11. С. 499-503.

4. Докукин А.В., Ломакин М.И., Сыромятников А.Е., Ниязова Ю.М., Перевезенцев И.Г. Оценка качества цифровых двойников для промышленной безопасности // Стандарты и качество. 2025. № 5. С. 68-73.

5. Запорожцев А.В., Хазова В.И., Хазова В.И. Ключевые аспекты создания цифрового двойника процесса системы менеджмента качества // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2023. Т. 21. № 4. С. 10

6. Корниенко А.В., Мартынец Е.Р., Левенцов В.А. Система качества производственного процесса и надежность технологического оборудования // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. Серия 4: Промышленные технологии. 2024. № 3. С. 38-43.

7. Коршунов Г.И., Дзюбаненко А.А., Зайцев П.С. Обеспечение контроля качества сложных электронных систем в интеллектуальных производствах. Часть 2 // Контроль качества продукции. 2023. № 7. С. 26-32.

8. Коршунов Г.И. Статистический контроль качества электронных изделий в цифровых производственных линиях с оптическими инспекциями // Контроль качества продукции. 2024. № 1. С. 60-64.

9. Кушнир И.С., Адылина А.П., Левина Т.А. Оценка применимости и шаги внедрения метода "Шесть сигм" в систему менеджмента качества аддитивного производства // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2024. Т. 25. № 3. С. 296-307.

10. Литвиненко Н.Д. Использование информационно-технологических средств управления качеством продукции энергомашиностроительного сектора // Наукосфера. 2024. № 5-1. С. 334-337.

11. Мартышкин А.П., Майоров А.М. Статистические методы в системе управления качеством продукции машиностроения // Эпоха науки. 2024. № 37. С. 56-61.

12. Мищенко З.В., Павлухина А.В. Разработка системы статистического контроля и управления качеством технологического процесса производства ДПК профиля // Современные материалы, техника и технологии. 2024. № 6 (57). С. 28-33.

13. Рыжкова Е.В., Шабурова А.В. Управление качеством наукоемкой продукции с использованием ИПИ-технологий // Компетентность. 2025. № 2. С. 24-28.

14. Сафаров И.М. Экономическая целесообразность внедрения автоматизированных систем контроля качества на промышленных предприятиях // Экономика и управление: проблемы, решения. 2025. Т. 8. № 5 (158). С. 136-145.

15. Тушавин В.А., Фролова Е.А., Чабаненко А.В. Квалиметрическая оценка качества цифровых двойников аддитивного производства // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2023. Т. 25. № 6 (116). С. 84-91

Published

2025-12-30

Issue

Section

DESIGN AND MODELING

Metrics

97 views
0 downloads
Want to publish with us?
Submit an article

Machine-readable metadata

Similar Articles

1 2 3 4 5 6 7 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.