ir

Оператор дистанционного

Контроллер

управления

управления




] Датчики положения


V


Моторы

перемещения


Рис. 1. Структурная схема дистанционного управления роботами-манипуляторами


Еще в 2001 г. решением Коллегии МПС России была утверждена «Комплексная программа реорганизации и развития отечественного локомотивостроения, организации ремонта и эксплуатации тягового подвижного состава». Согласно ей была намечена стратегия перехода к принципам организации депо по видам работы (выделение ремонтных и эксплуатационных депо), создание вертикали управления ремонтным комплексом.

Спустя более 10 лет стало понятно, что данное решение во многом оказалось спорным. Главным негативным фактором при таком управлении являлась низкая надежность тягового подвижного состава, которая компенсировалась за счет имевшегося избыточного парка. В период с 2009 по 2012 гг. для обеспечения растущих потребностей перевозок дополнительно из запаса ОАО «РЖД» были введены в эксплуатацию более 3,3 тыс. локомотивов. Существующее положение требовало пересмотра организационно-функциональной структуры ремонта локомотивов.

До перехода на модель полного сервисного обслуживания ответственность за предоставление исправных локомотивов, их техническое состояние, повышение надежности и модернизации в разные периоды жизненного цикла несли три независимых друг от друга центра:

производители локомотивов — в гарантийный период эксплуатации;

локомотиворемонтные заводы — при капитальных (заводских) ремонтах;

локомотивные депо — в период между деповскими видами ремонта.

Коллектив кафедры «Электропоезда и локомотивы» МИИТа уже несколько лет работает над проблемами полного изменения структуры локомотивного хозяйства в пользу оптимального решения транспортно-логистических вопросов организации ремонтных операций в местах проведения технических обслуживаний и ремонтов локомотивов. Одновременно для повышения надежности локомотивов с учетом изменяющейся потребности и контроля выполнения технологических операций проводились изменения в проектировании конструкции самих локомотивов.

При внедрении таких прогрессивных принципов проектирования локомотивов у эксплуатирующих структур появляются дополнительные стимулы:    инвестирова

ния в совершенствование сервисного обслуживания при совершенно новых схемах организации технических обслуживаний и текущих ремонтов. Одновременно такой симбиоз новых технических и технологических решений несомненно повысит надежность локомотивов и простимулирует поставку необходимого современного технологического оборудования, обеспечит мотивацию персонала всех уровней управления.

оследовательность разработки роботизированной сервис-модульной точки (РСМТ) должна быть следующей:

анализ и уточнение функционального состава РСМТ;

выбор конструкторской элементной

базы;

разработка исполнительной базы устройств по сбору и обработке информа-


ции (датчики положения, прикосновения, передвижения и т.д.);

создание комплекса управления логистическими системами.

При создании РСМТ учитываются совместимость по функциональным признакам с другими автоматизированными системами, применяемыми сегодня на железнодорожном транспорте и в родственных отраслях. По возможности необходимо использовать отработанные стандартные системы с едиными элементными группами.

В состав РСМТ входят производственные автоматы, содержащие три основных функциональных узла: рабочие органы («рука» или подвижная платформа), управляющий микропроцессор (контроллер), устройства сбора online-информации об изменениях условий и последующей оперативной адаптации к ним. Кроме этого, необходимо активно использовать возможности современных роботов, обладающих большим количеством дополнительных функций. Это, прежде всего, независимая собственная встроенная память и возможность оперативного, а затем накапливаемого обучения.

На РСМТ, как вариант, необходимо рассмотреть возможность использования промышленного робота в виде автономного комплекса, в состав которого входят манипулятор и автоматизированная система управления, обеспечивающая «умную» работу агрегата, позволяющая по мере накопления информации перепрограммировать его в достаточно широких пределах. Обычно роботы являются компонентом автоматических производственных линий, в первом приближении к которым можно отнести и РСМТ.

Следует сказать, что соответствующие структуры ОАО «РЖД» должны вкладывать средства не в покупку пусть самых современных, но чуждых существующим отраслевым технологическим процессам роботов-ма-нипуляторов, а в создание новых технологических систем, получивших название роботизированных или автоматизированных технологических комплексов. При таком подходе к автоматизации и механизации затраты становятся значительно выше, приходится приобретать или изготовлять большое количество периферийного вспомогательного оборудования. Но и отдача получается значительно большей. Становится возможным резко уменьшить затраты живого труда людей, уменьшить число работников, особенно средней квалификации и неквалифицированных.

В качестве роботов-манипуляторов можно использовать:


роботы с адаптивным управлением, которые имеют средства очувствления и поэтому могут работать в заранее не регламентированных и меняющихся условиях (например, брать модули и микромодули, обходить препятствия и т.д. — роботы второго поколения);

роботы с интеллектуальным управлением (с искусственным интеллектом), которые наряду с очувствлением имеют систему обработки внешней информации, обеспечивающую им возможность интеллектуального поведения, подобного поведению человека в аналогичных ситуациях (роботы третьего поколения).

то же собой представляет РСМТ? Надо

четко представлять, что в данном случае происходит совмещение элементов локомотивного хозяйства, устройств логистической инфраструктуры и основного роботизированного комплекса. Элементы локомотивного хозяйства состоят из железнодорожного пути с необходимой отраслевой начинкой в виде стрелочных переводов, габаритных элементов, устройств сигнализации и связи и т.д. В свою очередь, устройства логистической инфраструктуры — это складские комплексы, содержащие запас модулей и микромодулей основного и вспомогательного оборудования локомотивов, а также другое сопутствующее оборудование, необходимое для выполнения всех основных и вспомогательных (обслуживающих) операций. Между ними в челночном режиме перемещаются комплексы роботов-манипуляторов, которые на позиции стоянки локомотива создают зоны обслуживания, включающие поверхности, расположенные вдоль корпуса локомотива.

Движение манипулятора по отдельным степеням подвижности — непрерывное (контурное) и дискретное (позиционное). Установлены только универсальные (многоцелевые) роботы, предназначенные для выполнения операций различной степени сложности (в том числе для работы совместно с разными видами логистического оборудования). В их конструкции может быть совмещен ряд функций устройств ориентирования и транспортирования, применяемых для автоматизации процессов свободного перемещения модулей и микромодулей.

Контроль и управление роботами-манипуляторами выполняется дистанционно, при этом в режиме «on-line» получают и отправляют данные проверки проходящего рабочего процесса обслуживания модулей локомотива. На рис. 1 приведена структурная схема дистанционного управления роботами-манипуляторами. Процесс дистанционного управления заключается в




10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  136  137  138  139  140  141  142  143  144  145  146  147  148  149  150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  160  161  162  163  164  165  166  167  168  169  170  171  172  173  174  175  176  177  178  179  180  181  182  183  184  185  186  187  188  189  190  191  192  193  194  195  196  197  198  199  200  201  202  203  204  205  206  207  208  209  210  211  212  213  214  215  216  217  218  219  220  221  222  223  224  225  226  227  228  229  230  231  232  233  234  235  236  237  238  239  240  241  242  243  244  245  246  247  248  249  250  251  252  253  254  255  256  257  258  259  260  261  262  263  264  265  266  267  268  269  270  271  272  273  274  275  276  277  278  279  280  281  282  283  284  285  286  287  288  289  290  291  292  293  294  295  296  297  298  299  300  301  302  303  304  305  306  307  308  309  310  311  312  313  314  315  316  317  318  319  320  321  322  323  324  325  326  327  328  329  330  331  332  333  334  335  336  337  338  339  340  341  342  343  344  345  346  347  348  349  350  351  352  353  354  355  356  357  358  359  360  361  362  363  364  365  366  367  368  369  370  371  372  373  374  375  376  377  378  379  380  381  382  383  384  385  386  387  388  389  390  391  392  393  394  395  396  397  398  399  400  401  402  403  404  405  406  407  408  409  410  411  412  413  414