Исследователи Южно-Уральского государственного университета разработали концепцию автоматизации внутризаводской логистики для предприятий огнеупорной промышленности. Вместо ручной транспортировки тяжёлых кирпичей и сыпучих материалов предложено использовать автономных мобильных роботов (AMR).
На предприятиях огнеупорной промышленности до сих пор значительная часть погрузочно-разгрузочных работ и перемещения грузов между цехами выполняется вручную. Это приводит к высоким издержкам, травматизму и потерям от брака при перевалке. Учёные кафедры информационных систем и технологий ЮУрГУ на примере одного из профильных предприятий разработали концепцию, которая позволяет заменить ручной труд автономными мобильными роботами.
Сравнение двух типов систем
Исследователи провели сравнительный анализ автоматизированных транспортных средств (AGV), движущихся по фиксированным маршрутам, и автономных мобильных роботов (AMR), способных самостоятельно строить маршрут и объезжать препятствия. Для условий огнеупорного производства с его запылённостью, перепадами температур и работой с тяжёлыми грузами AMR оказались эффективнее. Уникальность разработки в том, что для огнеупорной промышленности такая система предлагается впервые.
«Для динамичной производственной среды, где маршруты часто меняются, AMR дают принципиальное преимущество, – отметил аспирант кафедры информационных систем и технологий ЮУрГУ Иван Гордеев. – В отличие от AGV, они не требуют физической перестройки путей – достаточно лишь изменить цифровую карту. Мы сформулировали технические требования к таким роботам: грузоподъёмность до 1,5 тонн, защита от пыли не ниже IP54, точность позиционирования – до 10 мм, запас хода на одной зарядке не менее 8 часов. Далее построили математическую модель, которая позволяет рассчитать оптимальное количество роботов для конкретного производственного участка».
Экономические расчёты
Расчёты показали, что для транспортировки поддонов с кирпичом от прессового цеха к сушильным камерам требуется парк из шести роботов. Базовый срок окупаемости проекта составил около 9 лет. Однако при учёте дополнительных факторов – высвобождения персонала, снижения простоев оборудования и потерь от брака – срок окупаемости сокращается до 6–7 лет.
Разработанная концепция предполагает поэтапное внедрение: сначала пилотный проект с двумя-тремя роботами на одном маршруте, затем масштабирование и полная интеграция с системой управления предприятием.
Планы на цифровой двойник
В ближайшем будущем аспирант Иван Гордеев под руководством профессора кафедры информационных систем и технологий ЮУрГУ, заслуженного деятеля науки РФ Олега Логиновского планируют создать событийный цифровой контур для формирования «цифрового двойника» на огнеупорном производстве группы «Магнезит», чтобы моделировать и оптимизировать работы роботизированного парка в реальном времени.
