CC BY
45
Лапин А.С.
МГУ леса, г. Мытищи, Россия
ПРОБЛЕМЫ В АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН ЛПК
Автоматизация является одним из актуальных направлений научно-технического прогресса. Использование саморегулирующих технических средств и математических методов несёт освобождение человеку, существенно уменьшая трудоёмкость операций, связанных с процессами получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов, изделий или информации.
Автоматизация технологических процессов и технических средств играет существенную роль в повышении эффективности функционирования технологических и транспортных машин лесного комплекса, сокращая эксплуатационные потери и снижая затраты труда на выполнение технологических операций.
В настоящее время это становится особенно актуально, с учётом того, что новые технологические и транспортные машины лесного комплекса, приходящие явно в недостаточном количестве на замену до предела изношенной технике, вынужденно используются с нагрузкой, превосходящей нормативную в 2 или, даже, 3 раза. Это вызывает необходимость интенсификации их работы, в частности, за счёт максимального сокращения настроек режимов или адаптации их к переменным условиям внешней среды. На практике это означает фактическое отсутствие настроек по параметрам регулировки режимов, приводящее к прямым потерям эффективности функционирования технологических и транспортных машин лесного комплекса.
В последних конструкциях технологических и транспортных машин лесного комплекса отечественного производства проблеме контроля технологических процессов и их автоматизации уже придаётся существенно большее значение.
Так на базе ГНЦ ЛПК была создана модифицированная версия лесозаготовительной машины на основе ЛЗ-5. Данная модификация была оснащена техническими средствами, позволяющими контролировать текущий и суммарный расход топлива, нагрузку манипулятора и определять географическое положение машины с помощью спутниковых систем навигации.
Однако названные исследования и разработки, в большинстве своём и по настоящее время носят очаговый характер и, скорее, относятся к попыткам мониторинга технологических процессов и функционирования технических систем, чем к комплексной автоматизации.
Поэтому необходимость решения проблемы автоматизации сложных технологических и транспортных машин лесного комплекса, технологических процессов лесозаготовки и транспортировки лесоматериалов, а также технического оснащения в целом, в условиях постоянного повышения цен на топливо, технику и труд лишь усиливается.
Автоматизация должна в первую очередь обеспечить сокращение времени на настройку и подналадку режимов и параметров рабочих органов и технологических групп, снижение затрат рабочего времени на поиск и устранение неисправностей как основным составом операторов, так и работниками технического сервиса.
Приблизиться к решению этой задачи позволит реализация концепции системы устранения отказов на основе использования базы экспертных знаний. Примерная структурная схема подобной системы оказания помощи в работе представлена на рис. 1.
Рис. 1. Структурная схема системы диагностирования и устранения отказов ТиТМ ЛПК с использованием СОПР
Таким образом, поставленная задача может решаться как силами ЛПР — оператора технологической или транспортной машины, либо авторизованного специалиста сервисной службы, так и в автоматическом режиме, когда устранение сбоев в работе технического средства (например, текущая подналадка технологических режимов) выполняется без участия ЛПР.
Однако на пути реализации данной концепции возникает ряд препятствий, связанных с необходимостью организации специфического информационно-аналитического обеспечения технологического процесса.
В связи с этим, система должна удовлетворять такие требования как:
Необходимость регистрации актуальной информации о техническом состоянии технологической или транспортной машины лесного комплекса в масштабе жёсткого реального времени;
Необходимость регистрации актуальных данных о параметрах работы технологической или транспортной машины лесного комплекса в масштабе жёсткого реального времени;
Необходимость своевременного получения данных о географическом положении технологической или транспортной машины ЛПК;
Способность организовывать архивирование и долговременное локальное хранение полученной информации;
Способность осуществлять первичную обработку и анализ полученной информации с целью формирования и наполнения базы знаний;
Способность синтезировать управляющие решения на основе информации, накопленной в базе знаний, с применением адаптивных алгоритмов.
Использование существующих автоматизированных систем управления технологическими и транспортными машинами лесного комплекса, технологическими процессами в целом в настоящее время носит фрагментарный характер и не обеспечивается научным сопровождением, а особенно системами разработки технических решений и их постановкой на серийное производство в должной мере.
Разработки новых современных автоматизированных систем в отечественном лесном машиностроении, обеспечивающие инновационный характер создаваемого технического оснащения, слабо координируются.
Однако именно разработка, создание и применение автоматизированных технологических агрегатов и комплексов в ЛПК способны осуществить прорывную модернизацию отечественной технологической и транспортной техники лесного комплекса, сократить затраты труда и других постоянно дорожающих ресурсов, повысить профессиональный уровень технических кадров.
ЛИТЕРАТУРА
1. Инновации в машиноиспользовании в АПК России, Том 1, Часть II, Под ред. Н. В. Краснощё-кова, И. П. Ксеневича, Э. И. Липковича,В. И. Черноиванова, М.: 2008;
2. А. Ю. Тесовский, А. С. Лапин, Дистанционная система мониторинга технического состояния технологических и транспортных машин ЛПК // Лесной вестник. — 2013. — № 1(93). 31.10.2012.
