Новый уровень внутренней логистики металлургического завода

Новый уровень внутренней логистики металлургического завода

Металлургическая промышленность в нашей стране имеет огромные объективные резервы для развития. Также предпосылкой позитивного роста металлургической отрасли служат цели долгосрочного социально-экономического развития РФ на период до 2030 года — в части повышения производительности труда, модернизации рабочих мест, роста эффективности производства.

Конкуренция, необходимость экологической и экономической безопасности, а также ряд других факторов — все это заставляет современные предприятия проводить модернизацию своих производственных мощностей, активно внедрять передовые технологии автоматизации производства и систем управления.

Металлургическая отрасль давно осознала необходимость и выгоду подобных решений. Это позволяет выпускаемой продукции соответствовать необходимому для мировой конкуренции качеству, а самому бизнесу — быть финансово успешным.

Несмотря на это, в процессе приемки сырья, транспортировки между технологическими участками и отгрузки готовой продукции традиционно возникают проблемы. Прежде всего они связаны с отсутствием контроля за процессами и ошибками (разного характера) при вводе данных, отражающих количество принятого сырья и отгруженной продукции.

Программно-аппаратные средства

АСУ ТП «Весовой поток» — комплексная система, обеспечивающая бесперебойность работы предприятия, осуществляющая непрерывный учет и контроль процессов на всех производственных участках, начиная от КПП на въезде. Работает нескольких систем: электронная очередь, системы учета транспорта в пунктах отгрузки/ загурузки, системы контроля прохождения маршрута подвижного авто или жд- состава.

Главной целью внедрения подобной системы является улучшение технико-экономических показателей по снижению потерь рабочего времени и исключению необоснованных простоев транспортных средств при поступлении грузов на завод.

Для этого все участки приема и отгрузки оснащаются весовым оборудованием (авто или вагонными весами), системой видеонаблюдения и фиксации номеров транспортных средств, системой контроля доступа транспорта (светофорами, шлагбаумами), системой аудио-оповещения и визуализации информации.

В зависимости от типа идентификации транспорта система может быть дополнена оборудованием RFID и штрих-кодирования.

Все операторские оснащаются автоматизированными рабочими местами, а данные в реальном времени отправляются в учетную систему и на рабочее место администратора/руководителя. Участие оператора в технологическом процессе минимизируется: он может только исполнять заявки на отгрузку, выдавать и забирать прокси-карты (пропуска на транспортные средства) и выдавать товаротранспортные документы по окончанию отгрузки.

Система поддерживает подключение неограниченного количества технологических процессов и оборудования, а также внешних систем (MES, APACS, СИПКФ).

Электронная очередь на отгрузку

Данная подсистема автоматически формирует очередность транспорта на основе введенных данных водителем транспортного средства при регистрации через POS-терминал. В зависимости от ситуаций оператор может вносить изменения в очередность, при этом система зафиксирует данное изменение. На информационном табло отображается номер очередного транспортного средства и номер пункта отгрузки, куда следует проехать. Для исключения попыток проехать без очереди, на КПП въезда производится автоматическая идентификация транспорта и сверка зарегистрированного номера с фактическим. В случае несовпадения данных система выдает тревожное событие, которое отправляется в службу безопасности завода.

Автоматизация отгрузки в авто и ж/д- транспорт

Каждое транспортное средство (автомобиль или ж/д-состав) автоматически фиксируется системой по прибытию на участок весовой. Для идентификации собственного транспорта используются активные RFID-метки или база данных государственных номеров транспорта предприятия, по которой система сверяет фактически распознанный номер. Для стороннего транспорта могут создаваться разовые пропуска, которые привязываются к пассивной RFID-метке или талону со штрих-кодом.

Необходимость видеонаблюдения и фотофиксации в момент взвешивания автотранспортных средств и подвижных составов диктуется взаимоотношениями с поставщиками сырья и материалов — это связано с подтверждением состояния груза в момент доставки покупателю (в части отсутствия хищений и т.п.), правильности нахождения транспортных средств на весах в момент фиксации веса.

Система видеофиксации также предназначена для дистанционного осмотра груза в автотранспортном средстве или вагоне, унификации архивирования полученной в результате этих действий информации в центральной базе данных. Система рассматривается как часть комплексного процесса автоматизации предприятия, которая интегрируется с системами верхнего уровня.

АСУ ТП «Весовой поток» получает фактический вес транспортного средства/вагона при его взвешивании, предоставляет видеоизображение поступившего груза и факта постановки автотранспортного средства/вагона на весы в реальном времени — всем ответственным лицам и поставщикам груза. Это делается с целью исключения разногласий в трактовании возможных несоответствий по весу груза, его наличию в транспортном средстве. Во время взвешивания происходит автоматическая съемка и архивирование фотографий, обеспечивается возможность их просмотра в привязке к данным взвешивания.

При взвешивании железнодорожного состава в движении система делит этот состав на вагоны и после распознавания номеров и взвешивания формирует паспорт вагона, в котором отображается информация о ж/д-составе, количестве вагонов, номере данного вагона, его весе, фотографии вагона и его содержимого.

АСУ ТП «Весовой поток» синхронизирует все полученные данные с системой верхнего уровня, а при их несоответствии выдает тревожное событие.

Для обеспечения безопасности ввозимого сырья АСУ ТП «Весовой поток» интегрируется с оборудованием радиационного контроля, и при выявлении опасного груза система автоматически закроет доступ транспорту-перевозчику, отправив тревожное событие ответственным лицам.

Таким образом, работа пунктов погрузки осуществляется в режиме «24 часа в сутки, семь дней в неделю», при этом надежность процессов увеличивается в разы.

Диспетчеризация транспорта

Для обеспечения контроля движения транспортных средств по технологическим участкам, в АСУ ТП «Весовой поток» формируются маршруты, соблюдение которых четко отслеживается в системе. Каждая контрольная точка оснащается считывателями и системой видеонаблюдения, а проходящий через точку транспорт автоматически фиксируется системой.

Процесс построен на применении технологии дальней идентификации на базе активных RFID-меток с использованием микроволновой технологии считывания, по стандарту ISO 18000-4 и работающей на частоте 2.45 ГГц. Частота 2.4 ГГц является свободной к использованию и не подлежит обязательной сертификации.

В отличие от меток стандарта EM-Marine и Mifare и EPC (ISO 18000-6), работающих на частотах 125 кГц, 13.56 МГц и 860-930 МГц, активные метки работают на частоте 2.45 ГГц и могут быть идентифицированы считывателем на расстоянии от 1 до 10 м.

RFID-метки оснащаются встроенной заменяемой батареей, которая позволяет работать без замены элементов питания несколько лет. Стабильное считывание достигается на расстоянии 3 м и позволяет идентифицировать проезжающий железнодорожный и автомобильный транспорт.

Данная технология обеспечивает 100% точную идентификацию ТС и контроль всех процессов, связанных с перемещением транспорта и груза по установленному маршруту.

Диспетчеризация транспорта обеспечивает протоколирование всех действий и событий, распределение материальных и энергетических ресурсов, предотвращение простоев оборудования.

При отклонении транспорта от маршрута система формирует тревожное событие, и необходимая информация в реальном времени отправляется в службу безопасности.

WEB сервер

Дистанционный контроль и мониторинг всех вышеописанных процессов ответственными лицами (либо головным предприятием) осуществляется через WEB-сервер. Доступ к серверу данных и интерфейсу разграничивается правами пользователей и защищен SSL-шифрованием. Сервер хранит все данные по операциям и процессам, фиксируемым в системе, а также синхронизирует справочники контрагентов и грузов. К каждой операции привязываются данные о номере транспорта, его прохождении маршрута, времени въезда/выезда, весу груза, фото и видеоряд процессов взвешивания и идентификации. Отчеты формируются и печатаются напрямую по всем необходимым параметрам.

Результаты внедрения АСУ ТП «Весовой поток»

Эксплуатация комплексной системы обеспечивает снижение себестоимости производства и затрат на логистику, дает высокую эффективность для всех ответственных отделов завода.

Головное предприятие (руководитель) получает 100% достоверные данные со всех технологических участков в реальном времени, отчеты в любом удобном формате.

Служба безопасности контролирует несанкционированный доступ транспорта на территорию завода, в реальном времени получая информацию о тревожных событиях. Помимо всего прочего это обеспечивает и террористическую безопасность всего завода.

Главный метролог (инженер) с помощью системы контролирует соблюдение заданных режимов производства и качества продукции, получает высокую пропускную способность технологических участков и бесперебойную работу пунктов отгрузки готовой продукции и приемки сырья.

Справка о программно-аппаратном комплексе

• АСУ ТП «Весовой поток» сертифицирована для целей метрологического учета в соответствии с №103-ФЗ от 26.06.2008, входит в Единый реестр отечественного программного обеспечения в соответствии с №188-ФЗ от 29.06.2015.
• Программное обеспечение для автоматизации взвешивания, электронной очереди транспорта, идентификации транспорта написано на языке С++. Данная версия АСУ ТП «Весовой поток» 4.0 выпускается с 2013 года и внедрена на 50 предприятиях в России и СНГ.
• Шлагбаумы, применяемые в комплексной системе, имеют протокол испытаний на работу при низких температурных режимах (при – 50 градусов Цельсия)
  

В настоящее время комплекс АСУ ТП «Весовой поток» эксплуатируется на многих металлургических предприятиях, среди которых — НЛМК-Калуга, Северсталь-Метиз, Металлургический завод «Электросталь», Выксунский металлургический завод, ЕВРАЗ Качканарский ГОК и др.

Источник: Журнал Control Engineering, №1, 2018 год