Автоматизация учета склада сыпучих материалов
Задача
Заказчик обратился к нам с конкретной, четко сформулированной задачей – полностью автоматизировать оперативный учет запасов апатитового концентрата. Его не устраивало:
- Низкая точность ручного учета. Традиционные методы измерения объема (рулетки, дальномеры) давали погрешность в пределах ±15-20% из-за изменчивой насыпной плотности материала и сводообразования;
- Высокая трудоемкость. Процедура ручной инвентаризации занимала до 8 часов, отвлекая персонал и создавая простои;
- Экстремальные условия эксплуатации. Высокая концентрация абразивной пыли и рабочая температура окружающей среды до -30°C, постоянные вибрации от работы погрузочной техники.
Все эти факторы создавали значительные сложности как для измерительной техники, так и для персонала проводящего инвентаризацию.
Требовалось решение, обеспечивающее точность, скорость и надежную работу в сложных условиях.
Ключевые вызовы проекта
Требовалась разработка и внедрение специализированной лазерной сканирующей системы.
Инженерами АТМ Технолоджи была спроектирована, изготовлена и запущена в промышленную эксплуатацию комплексная система на базе лазерного сканера SICK, адаптированная под специфику задачи. Мы применили следующие решения:
- Аппаратная платформа реализовали в виде защитного кожуха из нержавеющей стали, которая обеспечивает механическую защиту и коррозионную стойкость в пылевой среде;
- Систему активного подогрева и обдува подобрали с учетом 120% превышения пороговых значений температуры окружающей среды, ;
- Применили импульсную пневматическую система очистки линзы, она способна по заданному интервалу времени в автоматическом режиме удалять осевшую пыль, гарантируя чистоту и сохранность оптики;
- Установили прецизионный поворотный механизм с волновым редуктором, который обеспечил точное, плавное и устойчивое к вибрациям позиционирование сканера, это сделало возможным получение детализированных 3D-сканов;
- Разработаны специализированные алгоритмы обработки облака точек полностью отсекающие посторонние шумы (пыль в воздухе), позволяющие получить подробный рельеф поверхности материала с полной детализацией (включая учет сводов) и на его основе расчет объёма с высокой точностью;
- Программное обеспечение полностью интегрировали в системы верхнего уровня автоматически передавая результаты сканирования (объем, 3D-модель поверхности) для дальнейшей обработки и отражения в автоматически сформированных отчетах;
- Включение в проектное решение обучение персонала дало возможность сотрудникам Заказчика самостоятельно эксплуатировать систему, не требуя дополнительных затрат на перенастройку и сервисное обслуживание.
Решение
Внедренная нами система полностью решила поставленную задачу.
Примененное решение обеспечило:
- Высокую точность измерений. Погрешность определения объема апатитового концентрата снижена до 0.7% (Точность 99.3%);
- Значительное сокращение времени инвентаризации. Процесс замера остатков занимает 15 минут вместо прежних 8 часов;
- Надежная работа в заданных условиях. Система стабильно функционирует при температуре до -30°C, в условиях высокой запыленности и вибраций.
- Полная автоматизация процесса замера. Исключен ручной труд и связанные с ним риски для персонала;
- Повышение достоверности учета. Полученные точные данные объема служат надежной основой для расчета массы и управления запасами.
Ключевые узлы и функции комплекса:
01
Аппаратная платформа
Реализовали в виде защитного кожуха из нержавеющей стали, которая обеспечивает механическую защиту и коррозионную стойкость в пылевой среде
02
Система активного подогрева и обдува
Подобрали с учетом 120% превышения пороговых значений температуры окружающей среды
03
Применили импульсную пневматическую систему очистки линзы
Она способна по заданному интервалу времени в автоматическом режиме удалять осевшую пыль, гарантируя чистоту и сохранность оптики
04
Установили прецизионный поворотный механизм с волновым редуктором
Который обеспечил точное, плавное и устойчивое к вибрациям позиционирование сканера, это сделало возможным получение детализированных 3D-сканов
05
Разработаны специализированные алгоритмы обработки облака точек
Полностью отсекающие посторонние шумы (пыль в воздухе), позволяющие получить подробный рельеф поверхности материала с полной детализацией (включая учет сводов) и на его основе расчет объёма с высокой точностью
06
Программное обеспечение полностью интегрировали в системы верхнего уровня
Автоматически передавая результаты сканирования (объем, 3D-модель поверхности) для дальнейшей обработки и отражения в автоматически сформированных отчетах
07
Обучение персонала
Дало возможность сотрудникам Заказчика самостоятельно эксплуатировать систему, не требуя дополнительных затрат на перенастройку и сервисное обслуживание
Результат
1
Высокая точность измерений
Погрешность определения объема апатитового концентрата снижена до 0.7% (Точность 99.3%)
2
Значительное сокращение времени инвентаризации
Процесс замера остатков занимает 15 минут вместо прежних 8 часов
3
Надежная работа в заданных условиях
Система стабильно функционирует при температуре до -30°C, в условиях высокой запыленности и вибраций
4
Полная автоматизация процесса замера
Исключен ручной труд и связанные с ним риски для персонала
5
Повышение достоверности учета
Полученные точные данные объема служат надежной основой для расчета массы и управления запасами