Изобретена «умная шина», способная предотвратить аварию

Содержание

События, процессы и сервисы: современный подход к автоматизации бизнес-процессов

Изобретена «умная шина», способная предотвратить аварию

  • Использование событийной (event-driven) архитектуры для уменьшения связанности — весьма популярная идея при проектировании микросервисов.
  • Событийная бизнес-логика хорошо подходит для децентрализованных данных и решения проблем сквозной функциональности. Однако, не стоит выстраивать сложные цепочки по передаче событий из сервиса в сервис. Координация сервисов с помощью команд, а не событий — позволяет еще сильнее их развязать.
  • ESB (Enterprise Service Bus, в контексте статьи — “умная шина” — прим.перев.) плохо сочетается с микросервисной архитектурой. Предпочтительнее использовать простые каналы передачи данных и умных клиентов (smart endpoints, dumb pipes). Но, не отказывайтесь от сервиса-координатора других сервисов только лишь из опасений получить один богоподобный сервис: бизнес-логике все равно нужен дом.
  • Workflow engines прошлого были, в основном, вендоро-зависимы. Так называемые “zero-code” решения — на практике оборачивались сущим кошмаром для разработчиков. В настоящее время есть легковесные и простые средства управления workflow, многие из них — с открытым исходным кодом.
  • Не тратьте время на написание своих собственных конечных автоматов. Напротив, используйте готовые решения во избежание сложностей.

Для достижения слабой связанности используйте event-driven архитектуру

Подобный совет нередко встречается в дискуссиях по теме микросервисов. В том числе, он популярен и поддерживается в сообществах DDD (Domain-Driven Design).

Авторы статьи, будучи потенциальными сторонниками событийных моделей, тем не менее задались вопросом: какие риски может нести бездумное использование событий? Для ответа, были рассмотрены 3 популярные гипотезы:

  • События уменьшают связанность
  • Богоподобных (central control) сервисов следует избегать
  • У workflow engines есть свои “болячки”

Примеры ниже — искусственные, но вдохновленные реальным бизнес-процессом обработки заказа в Zalando. Пусть имеется 4 ограниченных контекста (bounded context) в 4 изолированных приложениях (это могут быть как микросервисы, так и представители других архитектур):

Как уменьшить связанность с помощью событий

Предположим, что сервис Checkout должен уведомить пользователя, если товар появился на складе и может быть отгружен немедленно. Конечно, Checkout может напрямую опрашивать сервис Inventory о количестве товара на складе, но это бы сделало Checkout зависимым от Inventory, т.е. усилило бы связанность.

Альтернативный подход: Inventory публикует события об изменении товаров на складе. Checkout слушает события и сохраняет свежие значения в локальном кэше. Эти данные — копия, абсолютная целостность которой вовсе не обязательна. Хотя, определенный уровень событийной целостности, как правило, необходим в распределенных системах.

Еще один сценарий: сквозная функциональность. Пусть необходимо отправлять уведомления для заказчика на определенных шагах выполнения заказа.

Мы могли бы добавить к системе полностью автономный сервис Notification, хранящий настройки и контактные данные заказчиков. Получив событие вида “платеж получен” или “заказ отгружен”, этот сервис отправлял бы письма, не требуя внесения изменений в другие сервисы.

Как мы видим, event-driven архитектура очень гибка, и позволяет легко добавлять новые сервисы, либо расширять старые.

Опасности сложных цепочек передачи событий

Разработчики, внедряющие event-driven архитектуру, часто становятся одержимы: события великолепно уменьшают связанность системы, так давайте же использовать события везде и всегда! Проблемы начинаются, когда команда реализует бизнес-процесс (напр. обработку заказа) через цепь сообщений от одного сервиса к другому. Рассмотрим простейший пример: пусть каждый сервис в цепочке сам решает, что ему делать и какие события отправлять:

Да, это работает. Но, проблема в том, что ни у одного из звеньев цепи нет четкого видения всего процесса. Это делает бизнес-процесс сложным для понимания, и (что еще более важно) сложным для изменения.

Учтите также, что в реальном мире бизнес-процессы далеко не так просты, и обычно включают в себя куда больше сервисов.

Авторам статьи доводилось видеть сложные микросервисные системы, которые никто уже не понимает в деталях.

А теперь подумаем, как бы нам реализовать резервирование товара на складе ДО проведения платежа:

Необходимо поправить и перевыложить несколько сервисов, чтобы просто изменить последовательность шагов выполнения заказа! Это — антипаттерн для микросервисной архитектуры, поскольку ее ключевой принцип — стремиться к меньшей связанности и большей изолированности. Поэтому подумайте дважды перед использованием событий в подобных “сервис-к-сервису” процессах, особенно там, где ожидается высокая сложность.

Команды, но без необходимости в центральном контроле

Разумнее было бы держать весь бизнес-процесс в отдельном сервисе. Такой сервис-управленец может отправлять команды остальным, например — “провести платеж”. При этом, следует избегать знания микросервисов друг о друг о друге. Авторы называют этот паттерн “оркестрация” (orchestration). Например: “Order управляет (orchestrates) сервисами Payment, Inventory и Shipment”.

Говоря об оркестрации, многим приходят на ум чудодейственные Enterprise Service Bus (ESB) шины, а также Business Process Modelling (BPM) решения. Эти сложные, проприетарные инструменты обладают плохой репутацией, и неспроста.

Зачастую они лишают нас простого, понятного тестирования и легковесной доставки приложений.

В то же время, James Lewis и Martin Fowler заложили многие из основ микросервисной архитектуры, предложив использовать “умные конечные точки и простые каналы передачи” (smart endpoints, dumb pipes).

Рисунок выше — не предполагает использования “умной шины”. Весь контроль над обработкой заказа возложен на отдельный сервис-управленец Order.

Команда вольна реализовать этот сервис как удобно, с использованием любой технологии по вкусу. Таким образом, изменения бизнес-процесса затронут один, и только один микросервис.

Более того, сосредоточенный в одном месте бизнес-процесс куда проще понять.

Sam Newman в своей книге Building Microservices рассматривает риск того, что со временем подобный сервис-управленец разрастется в богоподобного монстра. Такой god service соберет в себя всю бизнес-логику, а остальные — выродятся в анемичные сервисы, или того хуже: станут простым CRUD.

Это случилось из-за использования команд в ущерб событийной архитектуре? Или проблема в самой оркестрации? Ни то, ни другое. Давайте взглянем на “smart endpoints” Фаулера. Что определяет “умную” конечную точку? Хороший дизайн API.

Для сервиса Payment можно разработать высокоуровневый API, реагирующий на команды вида “вернуть платеж”, и публикующий события вида “платеж проведен”, “не удалось провести платеж” и т.д. Всю чувствительную информацию (например, о кредитной карте пользователя) следует держать внутри и только внутри микросервиса.

В этом случае — микросервис Payment не станет анемичным, даже если им пользуется сервис-управленец или еще кто-то.

Cервисы, работающие долго

Для разработки умных конечных точек и годных клиентских API, следует допустить, что некоторые процессы могут выполняться долго — им же необходимо закулисно решать реальные бизнес-задачи! Предположим, что в случае просроченной кредитной карты — у заказчика должен быть шанс исправить ситуацию (пример навеян GitHub, где бизнес-аккаунт закрывается только через 2 недели после неуплаты). Если наш сервис Payment не собирается заниматься ожиданием действий заказчика, он может делегировать эту задачу своему потребителю — сервису Order.

Однако, если держать подобную функциональность внутри сервиса Payment, архитектура станет чище и согласованнее с идеей “bounded context” из DDD.

Само факт ожидания, пока заказчик заведет новую кредитку — означает, что платеж все еще может быть проведен. Как следствие, Payment API становится чистым и простым.

Иногда ожидание может составлять 2 недели — вот что мы называем “долгоиграющим” бизнес-процессом!

Хранение состояния сервиса

Долгоиграющие процессы должны где-то хранить свое состояние, такое как “ожидаю платеж” и т.п. Сохранить состояние приложения после перезагрузки — это далеко не новая задача, и вот два типичных ее решения:

  • Создать свой механизм хранения состояния на основе паттернов Entity, Persistent Actor и т.п. Кто когда-нибудь создавал таблицу Order со столбцом Status? То-то и оно!
  • Понять и принять конечный автомат или целый workflow engine. Нам доступно немало таких инструментов, в том числе довольно зрелых. Но и прогресс не стоит на месте: к примеру, Netflix и Uber разрабатывают свои решения с открытым исходным кодом.

По опыту авторов статьи, свои велосипеды для хранения состояния зачастую эволюционируют в самодельные конечные автоматы. Потому что перед написанной системой ставятся новые и новые задачи. Например:

  • поддержка таймаутов (“а давайте добавим планировщик”),
  • средства отчетности (“эй, почему бы парням из бизнеса просто не использовать SQL для выборки нужных данных”)
  • средства мониторинга.

Мы пишем свои конечные автоматы не только из-за синдрома “Not-Invented-Here”, но благодаря отрицательной репутации, которую вполне заслужили старомодные средства автоматизации бизнес-процессов.

У многих есть болезненный опыт работы с подобными “zero-code” инструментами. Менеджмент покупает технологию в надежде избавиться от разработчиков… чего, конечно же, не происходит.

Вместо этого, поддержка тяжеловесной и проприетарной технологии сваливается на плечи IT отдела, где навеки остается чужеродным, отторгаемым элементом.

Легковесные конечные автоматы и workflow engines

Существуют простые и гибкие инструменты, для работы с которыми достаточно написать всего несколько строк кода. Это никакие не “zero-code” решения, а обычные библиотеки разработчика. Они берут на себя работу с конечными автоматами, достаточно быстро окупаются и начинают приносить пользу.

Как правило, подобные инструменты позволяют графически описать workflow с использованием ISO-нотации BPMN, либо с использованием языков на базе JSON, YAML, или DSL на основе Java, Golang и т.п. Важный момент: описание workflow — это и есть реальный код, выполняемый в процессе.

BPMN, и ей подобные — поддерживают достаточно сложные операции: управление временем работы, таймауты, бизнес-транзакции. А еще, это довольно популярная и зрелая нотация, поэтому мы можем говорить о ее пригодности для решения сложных задач.

На рисунке выше — экземпляр workflow ожидает получения события “Goods Fetched”… но время ожидания ограничено. В случае таймаута мы откатываем бизнес-транзакцию, выполнив специальное компенсирующее действие.

В этом случае платеж будет возвращен отправителю — конечный автомат запоминает все ранее выполненные действия, что позволяет выполнить весь соответствующий компенсирующий код.

Что позволяет конечному автомату управлять бизнес-транзакцией — идея здесь та же, что в паттерне Saga.

Графическая нотация — это и своего рода “живая документация”, у которой нет ни шанса устареть и оторваться от реальной системы. А что насчет тестирования? Некоторые библиотеки поддерживают юнит-тесты, в т.ч.

для долгоиграющих сценариев. К примеру, Camunda на каждый прогон теста генерирует HTML c сценарием выполнения теста, который легко вставить в обычный CI отчет.

В этом случае графическая нотация приобретает еще больший смысл:

Workflow живут внутри сервисов

Выбор и использование конкретного workflow-фреймворка следует проводить децентрализованно, на усмотрение каждой команды разработчиков по отдельности. Конечный автомат — это детали реализации, которые не должны быть видны снаружи сервиса. Нет необходимости в одном и только одном глобальном фреймворке для компании. Конечный автомат — это просто библиотека, упрощающая разработку.

Вдобавок, конечный автомат — это часть бизнес-логики. В зависимости от инструмента, он может как встраиваться в процесс вашего приложения (напр.

используя Java, Spring и Camunda), так и отдельным процессом, общаясь через библиотеку-клиента (Zeebe) или REST API (Camunda и Netflix Conductor).

Имея под рукой готовый конечный автомат с поддержкой долгоиграющих бизнес-задач, можно сосредоточиться на бизнес-логике и дизайне API, реализовав настоящий smart endpoint.

Покажите код

Не скатываясь в сухую теорию, авторы статьи написали демо-приложение и выложили на GitHub. Там живые примеры изложенных в статье идей.

Код на Java, с использованием только open source библиотек (Spring Boot, Camunda, Apache Kafka).

Выводы

  • События уменьшают связанность? Не всегда. События отлично подходят для децентрализации и сквозной функциональности, но не стоит делать сложные цепочки по передаче сообщений от сервиса к сервису. Вместо этого используйте команды и сервисы-управленцы.
  • Стоит ли избегать централизации? Без фанатизма. Умные ESB плохо сочетаются с микросервисами. Предпочитайте простые каналы передачи и умные конечные точки. Умные сервисы с бизнес-логикой внутри — помешают явиться на свет богоподобному сервису-управленцу, вобравшему всё и вся. Умный сервис сможет выполнять долгоиграющий бизнес-процесс.
  • Workflow engine — это боль? Не всегда. В прошлом был вендор-лок и попытки создать “zero-code” инструменты. Сейчас есть легковесные фреймворки с открытым исходным кодом, решающие типовые задачи. Не велосипедьте конечные автоматы, пользуйтесь готовыми инструментами.

Об авторах

Bernd Rucker. Участвовал и обучал в огромном кол-ве проектов по разработке ПО, связанных с долгоиграющими бизнес-процессами.

В том числе: в Zalando (международный продавец одежды) и нескольких телеком-компаниях. Контрибьютор нескольких workflow engines c открытым исходным кодом. Автор книги “Real-Life BPMN”, сооснователь Camunda.

Martin Schimak. Более чем 10-летний опыт работы в энергетической отрасли, телекоме и… области аэродинамических труб. Контрибьютор нескольких проектов на GitHub. Докладчик на ExploreDDD, O'Reilly Software Architecture Conference и KanDDDinsky. Персональный блог plexiti.com. Организатор митапов по микросервисам и DDD (Вена).

Источник: https://habr.com/post/346630/

Для «Формулы-1» разработают уникальные «умные» шины. За ними будущее

Изобретена «умная шина», способная предотвратить аварию

Технологии наступают.

В современных гонках часто недооценивают важность покрышек, но их качества серьезно влияют на зрелищность заездов.

Резина должна обладать нужным уровнем сцепления для помощи пилоту в максимально быстрой езде, но в то же время не изнашиваться всего за пару кругов: хоть пит-стопы каждые десять минут придают веселья и непредсказуемости, команды предпочитают избегать подобной паники.

За последние годы шины в «Формуле-1» не раз критиковали: пять лет назад они стирались слишком быстро (и даже непредсказуемо взрывались), а в последние пару лет поставщика «Пирелли» ругают уже за слишком выносливую продукцию — гонки стали проходить преимущественно с одной остановкой в боксах.

Итальянцам это надоело, и они призвали к переменам.

«Если в «Формуле-1» будет место техническому вызову, то мы останемся», – заявил президент миланской компании Марко Тронкетти Провера. ФИА прислушалась к партнеру — и выпустила абсолютно невероятные требования к следующему шинному тендеру.

Пожелания федерации

С 2020 года новый (или старый) шинный партнер должен будет привозить три типа резины с упрощенным названием:

– твердый состав («хард») – деградация в размере двух секунд должна наступать спустя 22 процента дистанции;

– средний состав («медиум») – деградация в размере двух секунд должна наступать через 18 процентов дистанции. Кроме того, шины должны быть быстрее «харда» на 1,2 секунды на круге;

– мягкий состав («софт») –деградация в размере двух секунд должна наступать спустя 10 процентов дистанции, а шины должны быть на 2,2 секунды на круге быстрее «харда».

Уточнение про названия сделано не просто так: для текущего сезона «Пирелли» выдумала целых семь составов от сверхжесткой до сверхмягкой резины, и перепутать какой-нибудь «ультрасофт» с «гиперсофтом» из-за схожей цветовой гаммы ободков (фиолетовый и розовый) оказалось довольно просто. С 2020 года формально останутся лишь три комплекта, но поставщик получит право хоть разрабатывать собственный тип покрышек под каждый трек и писать на нем потом подходящую под требования ФИА маркировку.

Также авточиновники для повышения стратегического разнообразия и зрелищности запретят термочехлы, греющие резину в боксах и перед установкой на болиды во время пит-стопов, а также потребуют перевести «Формулу-1» в 2021 году на 18-дюймовые низкопрофильные колеса.

Но самым важным пожеланием Международной автомобильной федерации стала разработка «умной» шины, восстанавливающей свойства при пилотаже на чистой трассе.

Например, сейчас при преследовании соперника резина перегревается и разрушается намного сильнее, чем при обычной езде по треку, и даже после обгона или любого другого устранения аэродинамических возмущений шина продолжает стремительно терять свои сцепные свойства.

Именно этот эффект ФИА и просит устранить: по завершении «агрессивного пилотажа» износ покрышки должен вернуться к сравнительно низкому уровню.

Cудя по всему, автоспортивные чиновники в самом деле решили двигать «Формулу-1» в будущее, однако их требования выглядят трудновыполнимыми.

«Мишлен» уже отказался участвовать

Французский поставщик присутствовал в самом престижном гоночном чемпионате мира с 1977 по 1984 год и с 2001 по 2006 год — и всерьез намеревался поучаствовать и в новом тендере. Но в последний день подачи заявок компания из Клермона все-таки передумала — ее смутили требования федерации.

«Когда нам представили ключевые пункты тендера, мы сразу же определили главные потенциальные препятствия, – рассказал Motorsport руководитель гоночного подразделения «Мишлен» Паскаль Куанон.

– Наш бюджет ограничен, поэтому мы должны увериться в тратах на нечто полезное не только для автоспорта, но и для автомобильной индустрии завтрашнего дня.

Вопрос кроется в философии и связан с износом резины – нам не нравится тратить технические ресурсы и деньги на то, что не поможет обычным водителям».

Кто вообще согласится на пожелания ФИА?

Если французский производитель раскритиковал направление движения «Формулы-1», то итальянцы из «Пирелли» напротив, были рады невероятно технологичному вызову.

«Мы знаем: за умными шинами будущее, – рассказал босс гоночной программы компании Марио Изола. – Мы много лет мечтаем о шине, обменивающейся информацией с болидом. Разрабатываем разные сенсоры и прочие вещи.

Данные, получаемые нами в «Формуле-1», применимы и для дорожных машин — особенно с учетом детальности информации из гонок.

Я имею в виду давление, температуры, уровень сцепления и прочее — команды постоянно их измеряют и контролируют. Так что вопрос больше технический.

Предполагается, что «умная» шина будет предупреждать о чрезвычайном износе, слишком высокой скорости и смене уровней сцепления для разных частей дороги».

Но «Пирелли» внезапно оказалась не одинокой в своих взглядах: заявку на участие в тендере также подала корейская компания «Ханкук», поставляющая в данный момент шины для ДТМ и «Формулы-3».

Причем желание сотрудничества с «Ф-1» выглядит довольно внушительным: сеульцы наняли бывшего руководителя программы «Бриджстоуна» в Гран-при Хирохиде Хамасиму, купили болид «Уильмса» 2011 года вместе с машиной «Формулы-2» и, по слухам, уже приступили к тестам первых наработок при участии бывшего пилота «Ф Е».

Также делегатов ФИА впечатлили заводы корейского производителя: по инсайду Auto Motor und Sport, авточиновники признали оборудование соответствующим всем необходимым стандартам.

Судя по напору, «Ханкук» либо уже обладает необходимыми наработками, либо твердо вознамерился прийти в «Ф-1» любой ценой — ведь вряд ли крупная компания рискнула бы вступать в конкуренцию с признанным монополистом без четкого плана.

«Пирелли» подключила политику

Если какой-то фанат из-за предыдущего пункта обрадовался возвращению «шинных войн», то сейчас он огорчится: у тендера может быть только один победитель.

ФИА не собирается снова отходить от философии монополий — и во всем виноваты раздувшиеся бюджеты команд.

Именно они продиктовали сокращение всех возможных расходов — и одной из «урезанных» сфер как раз и оказалась конкуренция производителей покрышек.

«Затраты вырастут в три раза по сравнению с нынешним уровнем, – объяснил Изола. – Причем не только для «Пирелли». Командам тоже придется обзаводиться полноценными тестовыми бригадами вместе со специальными машинами, что повлечет существенное увеличение бюджетов. Поэтому в большинстве гоночных серий остались монопольные поставщики».

С другой стороны, пусть и ценовая конкуренция на стадии «кастинга» уже была бы неплохим отрезвляюще-мотивирующим пинком для итальянцев, но они заранее объявили, что не хотели бы ни с кем соперничать на грядущем тендере.

«Мы всегда говорили, что «Формула-1» нам здорово подходит, и мы довольны и гордимся участием в гоночной серии. Но если дело дойдет до войны торгов, то мы ни за что не останемся», – бросился в ФИА угрозой еще в мае Тронкетти Провера.

Тем не менее, после оглашения претендентов на шинный контракт «Пирелли» пока не выступала с громкими заявлениями. Зато итальянцев принялись хвалить заводские команды.

«Они уже долгое время работают с нами в качестве стабильного партнера, хотя какие бы спецификации шин мы ни просили и что бы они ни предоставляли – в результате все получается не так хорошо, как должно быть, – сказал руководитель «Мерседеса» Тото Вольфф. – Марио всегда выдерживал жалобы команд, а «Пирелли» – отличный бренд. Это необходимо учитывать».

«Каждый раз, когда мы «Пирелли» следует нашим просьбам, кажется, что мы становимся еще более недовольными, чем раньше, – поддержал итальянцев и руководитель «Рено» Сириль Абитебуль. – Очень важно дать время и обеспечить стабильность «Пирелли» или кому-то еще для разработки нужного продукта».

На «Ханкук» в то же время никто не жаловался ни в ДТМ, ни в «Формуле-3» – и, возможно, смена поставщика в самом деле пойдет «Формуле-1» на пользу хотя бы просто для очередной перестановки сил в пелотоне.

Ведь сейчас «Мерседес» как раз лучше остальных разобрался во взаимодействии шин «Пирелли» с собственным шасси и вернулся на доминирующие позиции — а многие изменения в чемпионате неоднократно вводились для усложнения жизни лидерам.

По такой логике политическое давление не поможет итальянцам и новый шинный контракт уедет в Корею.

Тем не менее миланская компания пока не сдалась. Схватка в кулуарах Международной автомобильной федерации будет жаркой.

globallookpress.com/Hoch Zwei/ZUMAPRESS.com, Pablo Freuku/ZUMAPRESS.com, xpb/photo4; REUTERS/Marcelo Del Pozo, Max Rossi

Источник: https://www.sports.ru/tribuna/blogs/wrongturn/2200866.html

Новые шины российских и зарубежных инженеров: РЭУ Плеханова, Continental, Goodyear, Toyo, Michelin

Изобретена «умная шина», способная предотвратить аварию

Стремительный рост прогресса обусловил изменение вида шин, материалов, из которых их изготавливают, снабдил их дополнительными опциями. Коллективы учёных, инженеров предлагают ноу-хау, которые конструктивно видоизменят изделия через несколько лет.

Галогены в компаунде: содержание растёт до 15 %

Совместный коллектив учёных РЭУ им. Плеханова и Института биохимической физики создал технологию изменения каучуков и основы для компаунда, исходя из параметров адгезии. Исследования показали, что шинная резина, полученная новым способом, меньше стирается, но при этом улучшается её плотность сцепления с дорожным полотном.

Особенность получения компаунда зависит от процедуры галогенирования: в новых материалах содержание хлора доводят до 15 %, при том, что в существующих каучуках его уровень не превышает 1,8 %. Аналогичным способом получают фторированный каучук, эластомерные составы на его основе. Каучук с повышенным содержанием галогенов лучше взаимодействует с другими составляющими шинной резины.

Российская технология галогенирования – преимущества новой резины

Четырёхэтапный процесс производства включает подготовку каучука, стабилизацию раствора модификатора галогеном в газообразном виде, их соединение, охлаждение.

Изюминка метода – уход от ввода галогеновых реагентов, растворителей в процессе подготовки модификатора, их соединение непосредственно перед микшированием. Проверка качества резины на наличие дефектов осуществляется на оптическом микроскопе.

Технология имеет низкую энергоёмкость, сокращает процесс получения шинной резины.

Благодаря новым эластомерам опытные образцы шин показали лучшие эксплуатационные характеристики с аналогами, представленными на рынке.

Инфракрасная спектроскопия подтвердила, что хлорированный бутилкаучук снижает скорость истирания протектора, увеличивает динамическую стойкость, на 20 % улучшает сцепление с мокрым асфальтом.

Открытия по фторсодержащим эластомерам, модификациям компаунда запатентованы и будут использованы в серийном производстве.

«Умные шины» и объёмная печать

Различный рельеф шин (изменённые ламели, разная толщина протектора) – не единственный способ улучшить сцепление с дорожным полотном.

Специалисты Continental создали шину со встроенными сенсорами, отслеживающими уменьшение его глубины, динамику температурных колебаний, распознающими тип физической среды под колёсами (снег, воду, лёд). В случае прокола система немедленно оповестит водителя.

«Умная» шина увеличивает зону контакта со скользким участком, уменьшает – на сухом покрытии для экономии топлива.

Концепция Goodyear – колесо в форме шара, напечатанное на 3D-принтере. Электромоторы и батареи – движущие агрегаты изделия, которые позволят двигаться колесу в любом направлении. Авторы инновации рассчитывают, что модель будет удерживаться силой магнитного поля. Впитывание воды поможет колесу стать мягче, увеличить сцепление, обезопасить водителя.

Без воздуха: прячем шипы, добавляем углепластик, титан и никель

Корейские разработчики продвигают идеи подвижных обода, шины, ламелей во время резкой перемены курса или рельефа. По их мнению, это позволит ровно и мягко, с комфортом перемещаться. Отказ от воздуха, динамично меняющиеся блоки протектора (шипы спрятаны летом, но появляются зимой; рисунок меняется в зависимости от вида трассы) – ещё одна концепция будущих «внесезонок».

Японские конструкторы Toyo из резины, смоляных спиц, углепластика создали колесо Noair без пневматики. Новая модель снижает сопротивление качению (экономия топлива), сводит до минимума длину тормозного пути, отличается долговечностью. Когда новинка поступит для массового производства, ещё неизвестно.

Команда инженеров NASA и Goodyear придумали вариант, который с успехом может использоваться на внеземных аппаратах, стандартных автомобилях. Колесо, разработанное ими, представляет собой гибрид из титана, никеля, стали, не нуждается в воздухе для накачки. Благодаря встроенной памяти изделие с лёгкостью будет возвращать форму после воздействия деформирующих факторов.

Датчики в помощь: накопитель энергии VS индивидуального рисунка протектора

Чипирование покрышек для оценки температуры и давления – шаг на пути безопасного вождения, по мнению ИТР Dunlop.

Информация, полученная с датчиков, позволит оперативно реагировать на изменения при движении. Инновационные шины Goodyear выступают накопителем тепловой энергии и её преобразователем в электрическую.

Инженеры предполагают, что они заменят генератор либо станут источником питания электрокаров.

Перспективно выглядит монолитное непрокалываемое колесо Vision фирмы Michelin, сделанное из натурального каучука, мелассы, апельсиновых корок, бамбука, дерева.

Датчики на нём отслеживают степень износа, и после уменьшения толщины протектора до критической выполняется его восстановление на 3D-принтере. Автовладельцы могут заказать любой вариант рисунка протектора – для внедорожника, спорткара, автомобиля эконом-класса.

Прочность шин обеспечивает губчатость структуры. Глава отдела инноваций Терри Геттис сообщил, что срок их разработки не определён и на это может уйти до 20 лет.

Источник: https://optdisktorg.ru/articles/post/256/new-tires-of-russian-and-foreign-engineers/

Татнефть налаживает производство

Изобретена «умная шина», способная предотвратить аварию

В шинном комплексе «Татнефти» намерены наладить производство «умных» автопокрышек. Речь идёт о «вживлённом» в борт шины микрочипе-датчике, так называемом транспондере типа RFID (Radio Frequency IDentification, радиочастотная идентификация).

Эта современная технология идентификации предоставляет существенно больше возможностей по сравнению с традиционными системами маркировки.

Созданная электронная связь между шинами и системой обработки данных позволяет выстраивать «умную» логистику на протяжении всего жизненного цикла шины – от создания до утилизации или рециклинга.

Такая шина оставляет свой цифровой след на каждом этапе – дистрибуции готовой продукции, складирования, эксплуатации, ремонта, восстановления протектора, вторичной переработки.

Прототип такой покрышки был продемонстрирован президенту Татарстана Рустаму Минниханову в рамках Нефтяного саммита РТ, который прошел этим летом в Бугульминском районе.

К слову сказать, нефтяная компания и в мобильной экспозиции, и в докладе генерального директора Наиля Маганова сделала акцент на информационные технологии, которая пронизывают все сферы деятельности «Татнефти», включая шинное производство.

Одним из докладчиков у стендов был директор управляющей компании «Татнефть-Нефтехим» (управляет шинным комплексом «Татнефти») Анвар Вахитов. Пояснения желающим давал также начальник управления автоматизации производства компании Александр Карпов.

Первая ласточка

Итак, первой ласточкой стала цельнометаллокордная (ЦМК) шина с высокотемпературной пассивной RFID меткой. Она встроена в шину на этапе сборки сырой покрышки и вместе с ней прошла этап вулканизации перегретой водой (около 180 градусов).

О поставке микрочипов, адаптированных в Европе, достигнута предварительная договоренность с китайской фирмой Mesnac, одним из крупнейших в мире производителей оборудования для шинной промышленности.

Основными компонентами системы «умная шина» являются мобильное приложение, облачное хранилище, открытый интерфейс для обмена данными с информационными системами заказчиков. RFID-меткам не требуются батареи для подзарядки, поскольку они работают за счет электромагнитных волн, возникающих во время передачи данных.

Новая технология, как полагает директор «Татнефть-Нефтехима», не отразится на конечной стоимости шин. Однако владельцам автотранспорта необходимо будет обзавестись специальными считывателями с микрочипов. Но в перспективе это окупится сторицей. За счёт чего?

В первую очередь, за счет сокращения ремонтов и аварийности, считает Анвар Вахитов. Главной же задачей он назвал повышение уровня сервиса. Например, для потребителя становится прозрачным весь процесс эксплуатации шины.

Микрочип имеет 512 бит пользовательской памяти, здесь хранится вся первоначальная информация о покрышке (изготовитель, типоразмер, дата и др.).

Информация может коррелироваться со штрих-кодом, который обычно недоступен, так как закрывается ободом или стирается в процессе эксплуатации, кроме того, многие авто оснащаются спаренными шинами.

У потребителя может быть внесена и другая информация, которая важна для него, например, о ходе обслуживания. И это может сделать автомеханик.

Как это работает? В западных странах на въездах в автопарки ставят антенны-рамки с возможностью 100 считываний в секунду.

На расстоянии около 10 метров считывается информация при выезде и въезде транспорта, таким образом ведется и отсчет пробега. Или механик просто подходит к автомобилю с ручным считывающим устройством.

Сейчас ведутся переговоры с российскими заказчиками, которые готовы воспринять это новшество.

И для производителя есть своя выгода. Обмен данными с заказчиком, с учетом состояния его автошин, позволит оперативно сформировать заказ на замену автошин или предложить вариант восстановления протектора. Владельцам последует напоминание, когда необходимо поменять покрышки или сдать их на восстановление.

Есть и такой момент, на который обратил внимание Александр Карпов. При вывозе покрышек с предприятия-производителя автоматически определяется, сколько их загружено в машину, ведь вес каждого изделия содержится в чипе. Еще одним достоинством «умных шин» является то, что резко суживаются возможности их краж и незаконного оборота. 

Шины на месте не стоят

Одними из первых начали интегрировать чипы в некоторые продукты шинные гранды Goodyear и Bridgestone.

Michelin и Continental пошли ещё дальше: уже появляются новые поколения миниатюрных сенсоров, позволяющих наряду с измерением давления и температуры, прогнозировать износ протектора. Это достигается путем совмещения системы мониторинга давления (TPMS) с RFID.

Если для проверки традиционным способом давления и состояния шины требуется порядка 15 минут, то новая система позволяет существенно сократить это время.

В шинном комплексе «Татнефти» данная работа ведется в рамках концепции Индустрия 4.0 (создание «умных» заводов, процессов, продуктов). «Цифровой мир не стоит на месте», – отметил Вахитов.

По большому счету, «умная» шина должна внести свой вклад и в общегосударственную задачу – повышение безопасности автомобильного транспорта.

В России с 2020 года предлагается ввести требование об обязательном оснащении коммерческих автомобилей «черными ящиками», не исключено, что в этом контексте могут появиться и новые требования к шинам. «Мы должны быть готовы к изменениям в законодательстве», – говорит Анвар Вахитов.

Источник: https://www.topof.ru/news/2017/08/tatneft-nalazhivaet-proizvodstvo-umnykh-shin-s-mikrochipami

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.