Наши исследования

Актуальные работы в области станков и промышленных технологий

Исследования

Комплексный подход к исследованиям

MechaLab проводит комплексные исследования в области современных станков, технологий обработки материалов и автоматизации производственных процессов. Наша миссия — внедрение передовых научных достижений в промышленное производство для повышения эффективности и конкурентоспособности предприятий.

Наши работы охватывают широкий спектр тем: от фундаментальных исследований в области точности обработки до прикладных разработок в сфере автоматизации и оптимизации производственных процессов. Мы сочетаем теоретические изыскания с практическими экспериментами, обеспечивая научную обоснованность и промышленную применимость результатов.

6
Направлений исследований
104
Активных проектов
25+
Партнеров
🔩

CNC обработка

Направление исследований | 24 публикации

Описание направления

Исследование систем числового программного управления (CNC) является одним из приоритетных направлений MechaLab. Мы изучаем современные алгоритмы управления, методы программирования и способы повышения эффективности обработки. Наша команда работает над разработкой инновационных подходов к оптимизации траекторий движения инструмента, адаптивному управлению процессами резания и созданию интеллектуальных систем диагностики состояния оборудования. Особое внимание уделяется интеграции технологий машинного обучения для прогнозирования износа инструмента и автоматической корректировки параметров обработки в режиме реального времени.

Основные темы исследований

  • Оптимизация траекторий движения инструмента
  • Адаптивное управление режимами резания
  • Системы компенсации погрешностей
  • Программирование сложных поверхностей
  • Интеграция CAD/CAM систем

Последние публикации

Повышение точности многоосевой обработки методом адаптивной компенсации

А. Токаев, Е. Сарсенов

Март 2025

Анализ эффективности постпроцессоров для 5-осевых станков

Д. Нурсултанова, А. Каримова

Февраль 2025

Оптимизация параметров обработки на основе машинного обучения

Е. Сарсенов, А. Токаев

Январь 2025

Автоматизация

Автоматизация производства

Направление исследований | 18 публикаций

Описание направления

Автоматизация производственных процессов - ключ к повышению эффективности современного машиностроения. Наши исследования охватывают роботизированные системы, автоматические линии и интеллектуальные системы управления производством. Мы разрабатываем комплексные решения для внедрения промышленных роботов в технологические процессы, создаем системы машинного зрения для контроля качества продукции и проектируем архитектуры промышленного интернета вещей (IIoT) для сбора и анализа производственных данных. Наши исследования направлены на создание полностью автоматизированных производственных ячеек с минимальным участием оператора и максимальной гибкостью переналадки.

Основные темы исследований

  • Роботизированные комплексы загрузки/выгрузки
  • Автоматические измерительные системы
  • Системы управления производством (MES)
  • Промышленный интернет вещей (IIoT)
  • Предиктивное обслуживание оборудования

Последние публикации

Интеграция роботов в производственные линии: практический опыт

Д. Нурсултанова

Март 2025

Мониторинг состояния оборудования с использованием IoT-датчиков

А. Каримова, Е. Сарсенов

Февраль 2025

🎯

Точность обработки

Направление исследований | 16 публикаций

Описание направления

Достижение высокой точности обработки является критически важным для современного машиностроения. Мы исследуем источники погрешностей, методы их компенсации и технологии прецизионной обработки. Наша научная группа проводит глубокий анализ геометрических, кинематических и термических погрешностей станков, разрабатывает методы их идентификации и компенсации. Особое внимание уделяется изучению влияния вибраций на точность обработки, созданию систем активного демпфирования и оптимизации жесткости технологической системы СПИД (станок-приспособление-инструмент-деталь). Мы также работаем над технологиями in-process измерений для обеспечения контроля точности непосредственно в процессе обработки.

Основные темы исследований

  • Анализ геометрических погрешностей станков
  • Термическая стабильность оборудования
  • Вибрационный анализ при обработке
  • Методы повышения жесткости системы СПИД
  • Контроль точности в процессе обработки

Последние публикации

Компенсация термических деформаций станков в реальном времени

А. Токаев, Д. Нурсултанова

Март 2025

Влияние вибраций на качество обработки: экспериментальное исследование

Е. Сарсенов

Январь 2025

🌱

Экологичность производства

Направление исследований | 12 публикаций

Описание направления

Экологические аспекты производства становятся все более важными. Мы изучаем энергоэффективные технологии, методы снижения отходов и экологически чистые процессы обработки. В рамках наших исследований разрабатываются методики оценки углеродного следа производственных процессов, технологии минимального количества смазки (MQL) и сухой обработки, системы рециркуляции и утилизации производственных отходов. Мы анализируем энергопотребление станочного оборудования на различных режимах работы и предлагаем стратегии оптимизации для снижения энергозатрат. Особый фокус направлен на разработку экологически безопасных смазочно-охлаждающих жидкостей и биоразлагаемых материалов для производственных процессов.

Основные темы исследований

  • Энергоэффективность станочного оборудования
  • Минимизация использования СОЖ
  • Переработка производственных отходов
  • Сухая и полусухая обработка
  • Снижение углеродного следа производства

Последние публикации

Сравнительный анализ методов MQL и сухой обработки стали

А. Каримова

Февраль 2025

Оценка углеродного следа различных стратегий обработки

Е. Сарсенов, Д. Нурсултанова

Декабрь 2024

💡

Инновационные материалы

Направление исследований | 14 публикаций

Описание направления

Обработка новых материалов требует специальных подходов и технологий. Мы исследуем особенности обработки композитов, титановых сплавов, керамики и других инновационных материалов. Наши исследования охватывают изучение физико-механических свойств современных конструкционных материалов, разработку специализированного режущего инструмента и оптимальных режимов обработки. Мы работаем над технологиями механической обработки углепластиков и стеклопластиков с минимальным расслоением, методами высокоскоростной обработки титановых сплавов и жаропрочных никелевых сплавов, а также исследуем возможности гибридных технологий, сочетающих аддитивное производство с традиционными методами обработки для создания изделий со сложной геометрией.

Основные темы исследований

  • Обработка композиционных материалов
  • Титановые сплавы: особенности резания
  • Технология обработки керамики
  • Инструменты для труднообрабатываемых материалов
  • Аддитивные технологии и постобработка

Последние публикации

Обработка CFRP композитов: снижение деламинации при сверлении

А. Каримова, Д. Нурсултанова

Февраль 2025

Высокоскоростная обработка титановых сплавов: выбор инструмента

Е. Сарсенов

Январь 2025

📈

Оптимизация процессов

Направление исследований | 20 публикаций

Описание направления

Оптимизация производственных процессов с использованием математических методов и анализа данных позволяет значительно повысить эффективность производства. Мы применяем методы математического моделирования, численного анализа и искусственного интеллекта для решения сложных задач оптимизации технологических процессов. Наша команда разрабатывает цифровые двойники станков и производственных систем, которые позволяют прогнозировать поведение оборудования и оптимизировать параметры обработки без проведения дорогостоящих экспериментов. Мы используем методы машинного обучения для анализа больших объемов производственных данных, выявления скрытых закономерностей и создания систем поддержки принятия решений для технологов и операторов станков.

Основные темы исследований

  • Моделирование процессов резания
  • Оптимизация режимов обработки
  • Планирование производства
  • Анализ больших данных в производстве
  • Цифровые двойники станков

Последние публикации

Цифровой двойник токарного станка для прогнозирования износа

А. Токаев, Е. Сарсенов

Март 2025

Применение алгоритмов машинного обучения для оптимизации резания

Д. Нурсултанова, А. Каримова

Январь 2025

Методология исследований

Системный подход к проведению научных исследований

Планирование

Планирование

Формирование гипотез, постановка целей и задач исследования, разработка детального плана экспериментов

Анализ литературы Постановка задач Выбор методов
Эксперимент

Эксперимент

Проведение лабораторных и промышленных испытаний на современном оборудовании с точной регистрацией параметров

Подготовка оборудования Сбор данных Контроль условий
Анализ

Анализ данных

Статистическая обработка результатов, математическое моделирование и интерпретация полученных данных

Обработка данных Моделирование Валидация
Публикация

Публикация

Подготовка научных статей, патентных заявок и представление результатов на конференциях и симпозиумах

Написание статей Рецензирование Защита результатов
Сотрудничество

Сотрудничество

Партнерство с университетами, научными центрами и промышленными предприятиями для обмена опытом и совместных проектов

Поиск партнеров Совместные проекты Обмен знаниями
Внедрение

Внедрение

Перенос разработанных технологий и методов в промышленное производство с техническим сопровождением и обучением персонала

Пилотное тестирование Масштабирование Техподдержка

Статистика публикаций

Наши научные достижения в цифрах

Публикации
0
Научных публикаций
за последние 3 года
Цитирования
0
Цитирований
индекс Хирша: 18
Конференции
0
Докладов на конференциях
международных и региональных
Партнеры
0
Научных партнеров
университеты и компании

Гранты и финансирование

Поддержка исследовательской деятельности

Грант

Национальный научный фонд

Активный 2024-2026

Фундаментальные исследования в области оптимизации процессов многоосевой обработки с использованием методов машинного обучения

12 млн ₸
Команда: 8 исследователей
Грант

Программа HORIZON 2025

Активный 2025-2027

Разработка экологически чистых технологий обработки для снижения углеродного следа производства

€85,000
Международный консорциум: 4 страны
Грант

Индустриальный грант

Завершен 2023-2024

Внедрение систем предиктивного обслуживания станков на основе анализа вибраций и температурных режимов

8.5 млн ₸
Совместно с ТОО "Казмашпром"

Патенты и разработки

Охрана интеллектуальной собственности

№ KZ 2024/0156.1
Патент

Система адаптивной компенсации термических деформаций

Устройство и способ компенсации температурных погрешностей станков в режиме реального времени с использованием термодатчиков и математической модели

№ KZ 2024/0289.2
Патент

Метод оптимизации траекторий движения инструмента

Алгоритм генерации оптимальных траекторий для многоосевой обработки сложных поверхностей с минимизацией времени цикла и износа инструмента

№ KZ 2025/0042.1
Патент

Система мониторинга износа режущего инструмента

Комплексное решение на основе акустической эмиссии и анализа мощности привода для прогнозирования остаточного ресурса инструмента

Влияние исследований

Практическое применение научных результатов

75%

Внедрение в производство

75% наших разработок внедрены в промышленные процессы предприятий-партнеров с подтвержденным экономическим эффектом

Рост цитирований

Ежегодный прирост цитирований наших работ составляет 35%, что свидетельствует о высокой актуальности исследований

18
предприятий

Индустриальное сотрудничество

Активное сотрудничество с 18 промышленными предприятиями в рамках совместных проектов и консультационной деятельности

Участвуйте в исследованиях

Присоединяйтесь к нашей исследовательской команде и вносите вклад в развитие технологий