Самый большой в мире робот

Попробуйте угадать размеры самого гигантского в мире робота. Метр? Два метра? Десять метров?
Кинематограф приучил нас думать, что роботы антропоморфны, то есть выглядят как человек - с головой, руками-ногами и человеческим голосом.

Больше новостей в телеграм-канале https://t.me/digitalreal

Но в промышленности такие роботы-гуманоиды имеют ограниченное применение. Поэтому самый большой в мире робот выглядит не как человек. Это поезд длиною 2,4 километра, который доставляет в Австралии руду по железной дороге протяженностью 1500 км с 16 месторождений на востоке страны до портов, расположенных в западной Австралии. Робот управляется дистанционно из центра операционного управления в городе Перт, расположенном в 1500 км от региона Пилбара, где находятся месторождения.

Система AutoHaul стала возможной благодаря сотрудничеству австралийских, японских и американских экспертов и производителей. Компания Rio Tinto потратила на проект 940 миллионов долларов США и 10 лет при первоначальном бюджете 518 млн долларов США. Автоматизация AutoHaul завершилась 14 июня 2019 года. Это первая в мире полностью автоматизированная грузовая железная дорога.

Поезда Autohaul перевозят 28 тыс железной руды, каждый состоит из 2-3 локомотивов и 240 вагонов. Средняя продолжительность поездки, включая погрузку и разгрузку, занимает около 40 часов. Локомотивы с программным обеспечением AutoHaul оснащены бортовыми камерами, позволяющими осуществлять постоянный мониторинг из операционного центра.

Расширяй кругозор с телеграм-каналом https://t.me/digitalreal

Лидо Коста, главный инженер проекта AutoHaul, утверждает, что поезда действительно являются гигантским роботом, так как после установления курса движения центром управления в Перт, поезда сами принимают основные решения о поездке.

«Сеть компьютеров обеспечивает соблюдение ограничения скорости, гарантирует, что он не сталкивается с другими поездами, или другие поезда не сталкиваются с ним, и что ничто не препятствует пересечению железнодорожных переездов», - объясняет Лидо. «Существует множество других механизмов для защиты людей и оборудования. Например, если одно из колес придет в неисправность, поезд будет остановлен. Аналогично, движение будет остановлено, если система обнаружит неполадки в сцеплении или любые критичные другие отклонения».

Машинист все же подключается к управлению поездом на последней миле, уже в портах. Однако загрузка и выгрузка руды из вагонов также полностью автоматизирована.

«Эксплуатация беспилотного поезда без водителя потребовала фундаментальных изменений в нашей операционной стратегии и подходе» - утверждает представитель Rio Tinto Шон Робертсон. «К примеру, если раньше мы выявляли дефекты железнодорожных путей, мы вводили ограничение скорости — этот процесс осуществлялся в устной форме между водителем и диспетчерами. Но когда система управления движением поездов находится в Перте, нам приходится вводить ограничения скорости при беспилотной эксплуатации. Мы обнаружили, что не можем вести управление с помощью традиционной системы рельсовых цепей, поэтому пришлось перейти к управлению поездами на основе связи через радиоканал передачи данных для управления локомотивом. Это принципиально другая система».
Архитектура системы AutoHaul, разработанная Hitachi Rail STS

Было проведено обширное тестирование для обеспечения надежности системы. Коммуникации обеспечены резервной оптоволоконной сетью и спутниковой системой, которые способны обеспечить бесперебойную и непрерывную связь с поездами.

Все действия, которые раньше выполнялись водителем, должны выполняться системой и/или контролером подвижного состава, который находится в центре управления в Перт и контролирует все поезда и локомотивы.

Какие преимущества дает полная автоматизация процесса?

Безопасность

Автономные поезда повышают безопасность за счет снижения риска на железнодорожных переездах и автоматического реагирования на ограничения скорости и аварийные сигналы.

При разработке системы AutoHaul особое внимание уделили железнодорожным переездам, как самой большой области риска для общественности. Они оснащены освещением, системой видеонаблюдения и лазерной системой обнаружения препятствий, которая подключена к системе безопасности поездов. Камеры разрешением 4K HD обеспечивают четкое изображение пересечения, намного превосходящее обзорную линию водителя.

Операционная эффективность

В стандартной системе каждый раз, когда один водитель заканчивает свою смену, а другой садится на борт, поезд должен останавливаться. В обычном путешествии поезд останавливается три раза, добавляя к поездке больше часа. Исключение 2-3 смен машинистов сократило продолжительность поездки на один час. AutoHaul также избавляет от необходимости совершать почти 1,5 миллиона километров дорожного движения в год, которое ранее требовалось для перевозки машинистов к железнодорожным путям.

Кроме того, средняя разница во времени пробега составляет всего 15-30 секунд против 2,5-5 минут по сравнению с поездками, управляемыми людьми. Такая пунктуальность помогает оператору планировать более эффективное расписание поездов, сокращать узкие места и повышать производительность.
Rio Tinto уже заявили о том, что система ускорила процесс на 5-6% и руководство компании уверено, что это не предел.

Подписывайся на наш телеграм-канал https://t.me/digitalreal

Что дальше?

Autohaul является частью большого проекта “Mining of the Future”, который был запущен Rio Tinto в 2008 году. Помимо беспилотных поездов, Rio Tinto планирует перейти на беспилотные грузовые автомобили (в настоящее время, около трети грузовиков уже работают автономном режиме), а также полностью автоматизировать процесс бурения.

“У меня лучшая в мире работа,” - говорит Блейк Макдональд, оператор Центра управления Rio Tinto, который отвечает за дробление горных пород. “Я зарабатываю на жизнь тем, что играю в компьютерные игры!” И действительно, дистанционное управление этим процессом очень похоже на компьютерную игру с обычной консолью игровой приставки.

На рудниках рудоразрушающие рычаги располагаются над первичными и вторичными дробильными станциями. Когда прибывают камни, которые слишком велики, чтобы пройти через дробильные станции, приводятся в действие камнедробители. Автоматизация этого процесса не только делает более безопасным рабочее место для сотрудников Rio Tinto, но и обеспечивает значительную эффективность: снижается риск человеческих ошибок, уменьшаются затраты на обслуживание, экономит время поездок обслуживающего персонала.

Rio Tinto повышает свою конкурентоспособность благодаря широкому использованию передовых цифровых технологий Индустрии 4.0:

  1. На медных рудниках в штате Юта, США используются дистанционно управляемые вездеходы и дроны для выполнения таких рискованных задач, как проверка стен в открытых карьерах и проверка работы тяжелого оборудования.
  2. Аналитика больших данных позволяет значительно ускорить поиски перспективных месторождений. Использование стандартных методов требует 100 лет для проведения анализа, который был сделан командой анализа данных за 11 часов.
  3. На бокситовом руднике в Вейпе в Австралии специальное математическое программное обеспечение помогает портовой службе эффективно управлять сотнями судов в год, минимизируя время простоя, сокращая потребление энергии и снижая эксплуатационные расходы.
  4. Активное использование технологий промышленного интернета вещей: машина по дроблению руды на заводе по переработке железной руды может самостоятельно сообщить грузовикам, когда нужно поставить больше руды.

По рыночной капитализации Rio Tinto - вторая в мире горнорудная компания, уступает только австралийской BHP. Но кто знает, возможно именно применение инновационных цифровых технологий позволит компании вырваться вперед.

Использование роботов в Казахстане

В Казахстане промышленные роботы пока не получили широкого применения, за исключением отдельных компаний автопрома и оборонной промышленности. Однако казахстанские стартапы работают над сервисными роботами в области медицинской диагностики, образования и сервиса (гостиничный бизнес, туризм и т.д.).

К примеру, стартап QazBot, созданный на базе Технопарка КазНУ имени аль-Фараби, разработал робота-диагноста для студенческой поликлиники. Робот QazBot не только способен собрать первичные данные о пациенте и снять необходимые показания, но и на основе истории болезни пациента, собранной из разных баз данных, проанализировать динамику состояния здоровья пациента и записать его к нужному специалисту.

Больше новостей в телеграм-канале https://t.me/digitalreal

Источники информации: