Использование современных компьютерных технологий в автоматизации производства. Оптимизация конвейерных линий.


Необходимость успешного функционирования промышленных предприятий в условиях жёсткой конкурентной среды мирового рынка диктует крайне высокие требования к оперативности исполнения заказов и качеству производимой продукции .Стремительное развитие программных средств, наделенных различными функциональными возможностями, способствовало формированию новых принципов организации машиностроительного производства. Использование современных компьютерных технологий для комплексной автоматизации позволит быстро находить оптимальные технологические решения при значительном снижении ресурсоемкости.        Повышение эффективности производства на современном этапе его развития обеспечивается широким внедрением компьютерных информационных технологий на базе микропроцессорной техники.

Конвейерные линии на большинстве предприятий полностью основаны на использовании электроприводных исполняющих механизмов, к которым относятся двигатели постоянного тока и асинхронные двигатели переменного тока. В большинстве случаев конвейерная линия или линия транспортера является наиболее важным звеном в грузо-товарной логистике предприятия и влияет на экономическую эффективность, рентабельность и другие важные показатели.

 

Рисунок 1 – Строение ленточного конвейера.

Экономическая эффективность считается важнейшим приоритетом предприятия в любом направлении деятельности, для увеличения же эффективности конвейеров первоочередным мероприятием является улучшение КПД и снижение потребляемой мощности. Если на предприятии конвейерная линия приводится в движение двигателем постоянного тока, то следует обдумать возможность перехода на механизмы, работающие от асинхронных двигателей с редуктором для снижения потребления электроэнергии. На предприятиях с постоянной нагрузкой на конвейер (пищевые предприятия на отрезках, соединяющих фасовочно-упаковочное оборудование и секторы выдачи готового продукта) потенциальная экономия составляет порядка 30-40 процентов с окупаемостью затрат на интеграцию нового двигателя за полтора-два года.

Рисунок 2 – Внешний вид современных конвейерных линий.

 

Чтобы улучшить товарную логистику предприятия необходимо продумать множество факторов. Если экономия достигается путем банального улучшения КПД двигателя и исполняющих механизмов, то повышение эффективности логистики невозможно без комплексного подхода к процессу оптимизации. Важной частью логистики является расположение, вместительность и правильная организация складских помещений. К примеру, для множества компаний, которые производят мелкогабаритные товары в больших объемах и в широком ассортименте, очень важно максимально эффективно использовать складскую площадь при минимальных затратах на обустройство складов. Идеальным выходом является использование многоэтажных металлоконструкций, так называемых мезонинов.

В процессе оптимизации логистики важную роль играет и упаковочное оборудование. Скорость работы этого оборудования, а также наличие различных опций по упаковке партий товара, позволяет уменьшить время на задержки товара, простой оборудования и погрузочной техники, обеспечить более интенсивный темп товаропотока. Очень часто товар создает заторы на конвейерных линиях именно перед упаковочным оборудованием.

Управляющая часть компьютерной системы управления конвейерной линией представляет собой сеть микропроцессорных контроллеров (МК), сопряженных с управляющим компьютером оператора. При этом каждый МК решает задачи локального управления отдельным конвейером. Верхний уровень системы управления - это автоматизированное рабочее место оператора. Управляющий компьютер решает задачи оптимизации, координированного управления конвейерами и визуализации их функционирования.

Применение компьютерных систем управления, в частности сетей микропроцессорных контроллеров  на конвейерном транспорте позволяет:
- сократить состав аппаратуры автоматизации за счет использования многофункциональных микропроцессорных контроллеров;
- повысить надежность работы и реализовать самодиагностику системы автоматизации. Это позволяет увеличить пропускную способность конвейерных линий;
- реализовать дополнительные функции управления, в частности, стабилизировать погонную загрузку и осуществить ускоренный пуск протяженной линии в случае оснащения конвейеров регулируемым электроприводом, либо применения управляемых усредняющих бункеров. Это позволяет сократить износ лент и расход электроэнергии при неравномерных грузопотоках;
- существенно увеличить объем и качество информации о работе конвейеров, представляемой оператору (диспетчеру) компьютером. Это позволяет оператору выбрать и реализовать оптимальную стратегию управления конвейерным транспортом: максимально сократить простои источников грузопотоков и минимизировать затраты на транспортирование единицы массы груза.

Список использованной литературы:

  1. Шахмейстер Л. Г. Динамика грузопотоков и регулирование скорости ленточных конвейеров / Л. Г. Шахмейстер, В. Г. Дмитриев, А. К. Лобочева. – М.: Машиностроение, 1972.
  2. Лукас В. А. Теория автоматического управления: учебник для вузов / В. А. Лукас. – М.: Недра, 1990.

Вадим Синельник, Кафедра КИТАМ ХНУРЭ 2016