Функциональные требования к управлению внутрицеховыми транспортными системам для штучных грузов

Современные системы автоматического перемещения штучных грузов являются сложными техническими комплексами, используемыми на современных промышленных предприятиях, в логистических центрах, транспортных терминалах обработки грузов. Такие транспортные системы, как правило, имеют несколько точек подачи и приема грузов, существенную протяженность, сложную траекторию маршрутов, состоят из различных типов устройств: конвейеров, приводных и гравитационных рольгангов, поворотных столов, лифтов, опрокидывателей, элеваторов, манипуляторов. В большинстве случаев эти системы уникальны и разрабатываются для конкретного заказчика. Ввиду того, что ряд характеристик транспортных систем обеспечивается одновременно характеристиками их механических частей и алгоритмами их управления, они могут быть отнесены к мехатронным комплексам.

На конструкцию элементов транспортной системы в первую очередь влияют характеристики самих грузов, которые предстоит перемещать. Штучные грузы могут быть следующих видов:
- готовые изделия или полуфабрикаты,
- тара, в которую упакованы эти грузы,
- специальная оборотная тара, в которой временно размещаются грузы на период перемещения по транспортной системе, например, паллеты с мягкими ложементами для невулканизованных шин.
Во вторую очередь на конструкцию и состав транспортной системы влияют требования по положению грузов при транспортировании, размещение точек подачи и съема грузов, а также возможные режимы их работы, требуемая производительность.
Требования к функциональности системы управления также оказывают значительное влияние на конструкцию и состав систем транспортирования штучных грузов, поэтому они тоже должны быть заранее сформулированы. Если система транспортирования штучных грузов будет состоять из нескольких участков, то индивидуальные требования должны быть определены для каждого из них. Сформулируем эти требования.
1. Режимы работы участков транспортной системы:
- постоянное движение - непрерывное движение рабочих частей: лент конвейеров, рольгангов, цепей и т.д.;
- импульсное (кратковременное) включение участков на период приемо-передачи грузов;
- гравитационное движение.
2. Интервалы между грузами при транспортировании:
- допускаются касания грузов друг друга (например, при транспортировке вулканизованных шин);
- требуется поддерживать фиксированное расстояние между штучными грузами (например, при подаче грузов на подъемные механизмы - лифты или элеваторы);
- требуется обеспечить минимальное заданное расстояние между грузами (например, между невулканизированными полуфабрикатами резинотехнических изделий для предотвращения их слипания/склеивания) или отдельными партиями грузов (например, для визуализации их разделения персоналу).
3. Варианты задания маршрутов транспортирования грузов:
- предварительная коммутация маршрута движения всех грузов перед началом их подачи на пустой (полностью освобожденный) участок;
- коммутация маршрута движения новой партии грузов без освобождения участка (в потоке);
- индивидуальное задание маршрута следования для каждого груза (или партии грузов) при работе в потоке, при этом должна проводиться идентификация грузов в контрольных точках транспортной системы и их перенаправление по заданному "адресу";
- единственный маршрут.
4. Способы активации маршрутов движения грузов по участку: персоналом (оператором линии) или системой управления автоматически.

Далее авторы А.Н. Камакин, А.В. Николаев, Ю.В. Васильков рассматривают еще 10 требований и показывают, что функциональные требования оказывают существенное влияние на конструкцию, состав и, соответственно, сроки внедрения и стоимость транспортной системы. Детальная проработка функциональности системы на предпроектных стадиях позволят изготовителю сделать корректный выбор технических решений для транспортной системы.
Совместное обсуждение указанных выше требований и вариантов их реализации заказчиком и изготовителем транспортной системы существенно снижает риски дополнительных работ, увеличения времени или стоимости проектов внедрения транспортных систем.

Статья опубликована в журнале "Автоматизация в промышленности", 2019, №9.