Роботизированный завод по производству колбасы: рассказ о технологии производства

Когда меня пригласили прийти на презентацию первого в России робота-завода я подумал, что будут рассказывать про завод, который производит роботов. Но оказалось всё ещё интересней. Помните Илона Маска? Так вот, у него завод по производству Тесла роботизирован почти полностью. Так же хорошо автоматизированы многие заводы в Японии. Я и не думал, что в России тоже есть такие. Оказывается теперь есть. В общем на заводе роботизированы все процессы начиная от попадания сырья на склад завода и заканчивая упакованным палетом с коробками с продукцией. Из людей на заводе работают только водители фур, люди на автопогрузчиках, ремонтники, уборщики (ведь раз в сутки нужно полностью мыть весь завод по санитарным нормам), и люди контролирующие работу роботов и наличие упаковочного материала — всего 150 человек. Вместо 700 человек, на аналогичном не роботизированном заводе.


imageВсё начинается с того, что на территорию завода заезжает фура, при этом она проезжает через специальный дезинфицирующий душ. Потом фуру разгружают люди на погрузчиках, отвозя сырьё на специальный склад. И после этого начинается магия.

На складе работает несколько роботов, которые принимают сырьё и через некоторое время перемещают его на производство. Где после конвейера сырьё превращается в колбасы, которые вешаются на шомполы, которые помещаются в рамы с помощью специального робота, и «созревают» в цехе сушки.

По всему заводу ездят 12 складских роботов, которые взвешивают рамы с колбасой (а это важно, ведь по весу можно определить влажность, а значит и степень готовности). Каждую раму за день роботы успевают взвесить по 3000 раз. Когда колбаса готова, робот переносит её на конвейер упаковки. Роботы всё делают автоматически, даже сами уезжают на подзарядку.

На конвейере упаковки всё происходит на столько быстро, что глаз не успевает замечать, ведь проносится по 120 колбас в минуту. При этом специальный робот успевает взвесить колбасу, оценить проходит ли она в диапазон 300 — 315 грамм, направить её дальше или в брак, и наклеить этикетку. Поэтому первое время активно использовали slowmotion для тестирования и настройки.

Далее ABB-робот проверяет этикетки, кладёт колбасы в короба, короба кладёт на палет, а затем полетайзер всё это упаковывает. Роботы отвозят палеты на склад готовой продуктии. И только тогда к процессу вновь подключаются люди: с помощью погрузчиков переносят готовую продукцию в фуры, которые через отдельный выезд уезжают. И это важно, что разделены зоны сырья и готовой продукции.

Изначально завод был разделён на 4 зоны, каждая является мини-заводом. В каждой зоне есть свой начальник, который полностью отвечает за всё, начиная с этапа строительства и заканчивая поддержкой, ремонтами и выполнением заказов.

Когда завод создавался, то сразу ровнялись на самые жёсткие нормы биобезопасности — японские и европейские. При роботизации завода ставилась цель роботизировать всё, что не биобезопасно. В итоге люди находятся за несколько метров от производства. Кроме того были проработаны системы очистки сточных вод и других видов загрязнений. Это позволило заводу разместиться в заповеднике и быть полностью безопасным для него.

Подготовка и запуск завода

Завод был запланирован в 2015 году, в 2016 году началось проектирование, в 2017 — стройка и уже летом 2018 года завод активно работает, производя 11-16 тонн сырокопчёной колбасы в день, а это 5% от потребностей рынка.

Чтобы роботы могли работать на таком производстве потребовалось продумать и подготовить все it-системы. Именно поэтому it-подрядчики приступили к работе ещё на стадии строительства завода. А сами пуско-наладочные работы заняли 3-5 месяцев.

Например, на складе, по которому сейчас ездят роботы пол был заглублён на 1.5 метра, чтобы не было вибраций, которая мешает езде роботов.

Долго выбиралось решение для WiFi и коммуникаций — ведь точки доступа должны быть защищены от влаги. Напомню, что завод каждый день полностью моют керхерами. В итоге остановились на WiFi-роутерах в гермобоксах и розетках по стандарту IP68 из нержавеющей стали и сетью категории 6A.

Сама сеть представляла из себя несколько колец, которые соединены между собой. Конечно же все системы резервировались. Коммуникационные точки — 2N. Сервера — N + 1. Все рабочие места контролёров и инженеров сделаны в качестве планшетов, работающий по WiFi. SLA на устранение IT ошибки инженерами составляет 15-30 минут. Это возможно благодаря 90 камерами и множеству датчиков по всему заводу, и тому что все роботы собирают всю необходимую информацию. И могут сообщить, в случае каких-либо нарушений работы.

Но как же передавать эти тонны информации? Ведь никакой WiFi такой нагрузки не выдержит. И тут как раз помогают туманные вычисления, которые используются в IoT. Роботы обрабатывают всю информацию самостоятельно, и сами принимают решение, какую информацию отправлять — на порядки снижая нагрузку на WiFi. Это достигается благодаря визуальной настройке моделей поведения роботов в специальном ПО.

Далее данные обмениваются с MES-системой, которая находится на заводе. А MES-система в свою очередь общается с ERP-системой, расположенной на ЦОДе в Москве. И чтобы сбои не вызвали остановку завода — было разработано 3 уровня отказоустойчивости. Если появились проблемы с ERP-системой, то MES-система может спокойно продолжать работать. Правда потом потребуется сверка ERP и MES. А если даже сбой произойдёт в MES-системе, то роботы всё равно продолжат работать.

Так же хотел отметить, что IT-система построена так, что если запущен заказ в производство, то никто не может его отменить или исправить. Это сделано для того, чтобы заказы на 100% исполнялись. Даже поставщиков отбирали по принципу 100% исполнения. Для этого приезжали к ним на склады, и первое время контролировали количество сырья на их складах. Чтобы всё следовало принципу Just In Time.

Источник: https://habr.com/
Автор: Сергей Лавров

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!