Приспособленность наземных транспортно-технологических машин к применению средств автоматизации. Лекция №15

1.

Тема лекции: «Приспособленность
наземных транспортнотехнологических машин к применению
средств автоматизации»
Лекция №15
Дисциплина: «Автоматические системы наземных транспортнотехнологических машин»

2.

1. Приспособленность ТТС к автоматизации;
2. Эффективность продуктов автоматизации для транспортной
области;
3. Современные решения для автоматизации транспортной
области.

3.

Наземные транспортно-технологические машины широко применяются в различных отраслях промышленности,
сельском хозяйстве, транспорте и других сферах. С каждым годом технологии в этой области становятся все более
совершенными и автоматизированными.
Средства автоматизации, такие как датчики, контроллеры, устройства управления и другие, позволяют значительно
улучшить эффективность работы машин и повысить безопасность персонала, участвующего в процессе
эксплуатации.
Одним из важных аспектов использования средств автоматизации является приспособленность транспортнотехнологических машин к их применению. Не все машины могут быть легко автоматизированы, и не все задачи
могут быть решены автоматизированными системами.
Приспособленность машин к автоматизации зависит от многих факторов, таких как конструкция машины, ее
размеры и габариты, используемые материалы, оснащение и многое другое. Также важно учитывать особенности
рабочего процесса и задач, которые необходимо решить при эксплуатации машины.
Например, некоторые транспортно-технологические машины имеют сложную конструкцию или ограниченные
возможности по установке дополнительного оборудования, что затрудняет их автоматизацию. Однако, с появлением
новых технологий и средств автоматизации, эти проблемы могут быть решены.
Другим примером может служить автоматизация машин, задачей которых является манипулирование грузом. В этом
случае, необходимо учитывать размер и вес груза, его форму, а также особенности окружающей среды. Для
решения таких задач применяются различные средства автоматизации, такие как системы компьютерного зрения,
датчики и другие.

4.

К числу конкретных факторов, влияющих на приспособленность наземных ТТС к автоматизации:
Специфика работы наземных ТТС. Разные типы транспортно-технологических средств имеют различные
характеристики, которые могут влиять на их приспособленность к автоматизации. Например, некоторые машины могут
иметь большое количество перемещений в разных направлениях, что затрудняет их автоматизацию.
Технические характеристики ТТС. Конструкция наземных транспортно-технологических средств, такая как форма,
размеры, масса, скорость, ускорение и т.д., могут также повлиять на их приспособленность к автоматизации.
Степень автоматизации. Некоторые типы транспортно-технологических средств могут быть автоматизированы
полностью, а другие - только частично. Степень автоматизации зависит от многих факторов, таких как сложность
интеграции операций, которые необходимо выполнить, и наличие технических средств, способных выполнить эти
операции.
Степень взаимодействия с другими ТТС. Если транспортно-технологические средства работают вместе, то
приспособленность одного средства к автоматизации может зависеть от приспособленности других средств к
автоматизации.
Условия эксплуатации. Различные условия эксплуатации, такие как температура, влажность, наличие пыли и грязи,
могут влиять на работу автоматизированных наземных транспортно-технологических средств и их приспособленность
к автоматизации.

5.

Однако, применение средств автоматизации в ТТС также имеет некоторые
недостатки. Например, возможность сбоев в системе автоматизации может
привести к остановке работы транспортно-технологических средств, что
повлечет за собой задержки в производстве и увеличение затрат. Кроме того,
применение средств автоматизации требует дополнительных затрат на
обучение персонала и техническую поддержку систем.

6.

Для более детального рассмотрения приспособленности наземных транспортнотехнологических машин к применению средств автоматизации, рассмотрим
конкретный пример – автомобильный транспорт.
Современный автомобиль является высокотехнологичной машиной, в которой
применяются различные средства автоматизации, такие как АБС
(антиблокировочная система), ЭСП (электронная система стабилизации),
автоматическая коробка передач, круиз-контроль, система помощи при парковке
и т.д. Эти системы значительно улучшают безопасность и комфорт вождения, а
также снижают расход топлива.
Однако, при использовании автоматизированных систем в автомобильной
технике, возникают определенные проблемы. Например, сбои в работе
электронных систем могут привести к нештатным ситуациям на дороге, а также
требуют более сложного технического обслуживания и ремонта, что повышает
стоимость эксплуатации автомобиля. То есть нельзя сказать, что автомобили
имеют полную приспособленность ввиду сложности и дороговизны её
обслуживания

7.

Одним из основных средств автоматизации является система
управления транспортно-технологическими средствами. Она
позволяет автоматизировать процессы управления, координации и
контроля работы ТТС. Система управления включает в себя
комплекс аппаратных и программных средств, которые
обеспечивают полную автоматизацию процессов управления ТТС.
Другим важным средством автоматизации является система
дистанционного управления. Она позволяет оператору управлять
транспортно-технологическими средствами с помощью компьютера
или пульта дистанционного управления. Такой подход позволяет
снизить риски для работников при выполнении опасных работ, а
также повысить точность и эффективность выполнения задач.

8.

Рассмотрим, какие средства автоматизации могут быть применены к бульдозеру.
GPS-навигация Одним из наиболее эффективных средств автоматизации для бульдозера является GPS-навигация. Она
позволяет бульдозеру автоматически следовать заданному маршруту и точно определять местоположение объектов, на
которых он работает. GPS-навигация также может использоваться для автоматического управления движением
бульдозера на склонах и в условиях низкой видимости.
Автоматическое управление гидравликой. Бульдозер оснащен гидравлической системой, которая управляет движением
его рабочих органов. Автоматическое управление гидравликой позволяет бульдозеру автоматически регулировать
давление и объем рабочей жидкости, что может повысить точность и эффективность работы.
Камеры заднего вида. Установка камеры заднего вида на бульдозер может упростить процесс маневрирования и
уменьшить риск столкновений с препятствиями. Камера заднего вида может быть интегрирована с другими средствами
автоматизации, такими как GPS-навигация, для более точного управления движением бульдозера.
Системы диагностики. Системы диагностики позволяют мониторить работу всех систем бульдозера и выявлять
возможные проблемы до их возникновения. Это может уменьшить время простоя и повысить эффективность работы.

9.

Системы автоматизации транспортно-технологических средств в своем развитии
также прошли ряд этапов:
по основной концепции (автоматизация отдельных машин; групп машин; всех
машин);
по техническим средствам (контактная аппаратура; бесконтактная аппаратура;
микропроцессоры);
по функциональным возможностям и гибкости (жесткая автоматизация по
заранее разработанным алгоритмам действий; гибкая автоматизация с
возможностью обучения и перепрограммирования);
по способу задания команд автоматическим механизмам (оператором на
цифровом пульте, оператором с промежуточным носителем информации –
перфолентой, перфокартой; автоматически по каналу связи от ЭВМ);
по взаимодействию с управляемым производственным процессом переработки
грузов на складе: в пакетном режиме – оф-лайн; в реальном масштабе времени
– он-лайн. Если команду автоматическим машинам оператор задает на пульте
управления, то такое управление называется полуавтоматическим (так как
оператор все время участвует в процессе управления машиной), а если вводится
по каналу связи от ЭВМ в реальном масштабе времени, то автоматическим.

10.

Применение в бульдозерах автоматического управления обеспечивает
возможность более точной планировки разрабатываемой поверхности (с
точностью до ±5 см от заданного уровня), а также значительного
повышения производительности на указанных работах (в среднем в 1,5—
2 раза в сравнении с обычными машинами).
Система автоматического управления “Автоплан-1” и “Автоплан-2’
разработана ВНИИстройдормашем и осуществлена Челябинским заводом
дорожных машин на бульдозерах ДЗ-18Б и ДЗ-54С с базовыми тракторами Т-100МЗГП. Несмотря на сложность настройки и регулировки
машин с автоматическим управлением, перспективность внедрения этих
машин в практику дорожного строительства вполне оправдывается.

11.

С развитием технологий все больше и больше процессов в транспортной
отрасли становятся автоматизированными. Давайте рассмотрим основные
продукты автоматизации и их преимущества (эффективность):
Системы управления транспортными потоками. Системы управления
транспортными потоками позволяют регулировать движение транспорта
на дорогах. Это достигается благодаря использованию различных
датчиков и камер, которые собирают информацию о транспорте.
Полученные данные обрабатываются специальным программным
обеспечением, которое позволяет оптимизировать движение транспорта,
сократить пробки и улучшить безопасность на дорогах.

12.

Системы управления процессом погрузки и
разгрузки грузов. Системы управления
процессом погрузки и разгрузки грузов
позволяют автоматизировать процесс
работы на складах. С помощью этих систем
можно оптимизировать процесс погрузки и
разгрузки грузов, сократить время на
выполнение работ, уменьшить количество
ошибок и повысить безопасность на
складах.
Системы управления парковками. Системы
управления парковками позволяют
автоматизировать процесс поиска
свободного места для парковки. С помощью
этих систем можно уменьшить время на
поиск свободного места, повысить
эффективность использования парковочного
пространства и сократить количество
пробок.

13.

Существуют инновационные решения для автоматизации транспортной отрасли, которые помогают улучшить ее
эффективность, экономичность и безопасность.
Первым средством автоматизации являются умные системы управления транспортом. Эти системы позволяют
оптимизировать движение транспортных средств на дороге, уменьшить количество аварий, улучшить график
движения и обеспечить более быструю доставку грузов. Системы управления транспортом также могут включать в
себя аналитические инструменты, которые помогают предсказывать возможные задержки и предотвращать их.
Вторым средством автоматизации являются системы дистанционного мониторинга транспорта. Эти системы
позволяют получать данные о местоположении, скорости и состоянии транспорта в режиме реального времени.
Такие данные позволяют контролировать скорость и временные задержки транспорта, а также улучшить
планирование маршрутов.
Третьим средством автоматизации являются автоматические системы управления запасами. Они позволяют точно
контролировать количество грузов, перевозимых на транспорте, и уменьшать количество потерь и несоответствий в
поставках.
Четвертым средством автоматизации являются системы мониторинга условий транспорта (СМУТ). Они могут
включать в себя мониторинг температуры и влажности в грузовом отсеке, контроль за состоянием рефрижераторов и
другие функции, которые обеспечивают правильное хранение грузов и повышают качество транспортировки.

14.

Применение СМУТ на наземных ТТС имеет
ряд преимуществ. Во-первых, эта технология
позволяет оперативно получать информацию
о состоянии машины и обнаруживать
проблемы еще до того, как они станут
критическими. Это позволяет снизить риски
аварийных ситуаций и повысить надежность
работы машин. Во-вторых, СМУТ дает
возможность проводить диагностику машин
на удаленном сервере, что позволяет
экономить время и ресурсы на проведение
технического обслуживания.
СМУТ могут использоваться для мониторинга
водителей. Некоторые системы позволяют
отслеживать скорость движения наземных
ТТС, обороты двигателя, топливный расход и
другие показатели работы водителя. Это
позволяет контролировать качество работы
водителей и предотвращать нарушения
правил технической эксплуатации и
дорожного движения.

15.

Система СДМТ (система дистанционного
мониторинга транспорта) включает в себя
ряд технических средств, таких как GPSнавигаторы, датчики температуры, уровня
топлива и другие, которые позволяют
отслеживать местоположение и технические
параметры транспортно-технологических
средств в режиме реального времени. Также
могут быть установлены камеры
видеонаблюдения, которые позволяют
контролировать процесс работы машиниста и
дистанционно управлять некоторыми
функциями ТТС.
Одним из примеров применения СДМТ на
ТТС является управление грузоподъемностью
автокрана. Установленные на кране датчики
сигнализируют о том, что максимальная
грузоподъемность достигнута, и тогда на
удаленном устройстве оператор может
принять решение о дальнейшей работе крана.

16.

Автоматические системы управления запасами (Automatic Inventory Control
Systems) – это комплекс программных и аппаратных средств, используемых для
управления запасами и контроля за складскими запасами. Они помогают снизить
затраты на складскую деятельность, уменьшить объемы запасов и сократить время
поставки продукции. Системы управления запасами основаны на сборе и анализе
данных о запасах и продажах, а также на управлении заказами и поставками. Они
позволяют автоматизировать процессы учета, контроля и управления запасами, а
также повышать эффективность работы складских служб и сокращать временные
затраты на выполнение складских операций.

17.

Ранее упоминались автоматизированные
системы управления, применение
которых уже стало стандартом в
транспортной области, однако прогресс
развития не стоит на месте и с каждым
годом выпускаются более совершенные
автоматизированные системы для
применения в разных отраслях
деятельности (транспортной области).
Создаются и внедряются инновационные
решения для автоматизации
транспортной области, о которых пойдет
речь в данном разделе лекции.

18.

Среди инновационных решений для автоматизации транспортной области
можно выделить использование беспилотных автомобилей и дронов для
доставки грузов и перевозки пассажиров (автопилотирование и беспилот). Эти
технологии могут существенно снизить затраты на трудовые ресурсы и
повысить безопасность на дорогах. Кроме того, внедрение систем "умного"
города позволяет оптимизировать движение транспорта и управлять его
потоком с помощью анализа больших данных и Интернета вещей. Важным
аспектом является также применение сенсорных технологий и ИИ для
контроля за состоянием транспорта и своевременного предотвращения
неполадок и аварийных ситуаций

19.

Технология автопилота уже нашла широкое
применение в авиации и судоходстве, а сейчас она
начинает активно внедряться в автомобильной
промышленности. Беспилотные автомобили и
дорожно-строительные машины уже проходят
испытания на дорогах в разных странах мира и все
больше компаний начинают заниматься разработкой
этой технологии.
Преимущества автопилота включают в себя
повышение безопасности дорожного движения,
уменьшение количества ДТП, экономию времени и
топлива, а также уменьшение усталости водителей.
Однако, как и любая технология, системы
автопилота также имеют свои недостатки и
ограничения, такие как высокая стоимость,
несовершенство технологии и потребность в
постоянном обновлении программного
обеспечения.
Говоря в общем, автопилот в транспорте
представляет собой важный шаг в направлении
автоматизации транспортной отрасли, и с каждым
годом эта технология будет все более совершенной
и доступной.

20.

Ещё одним современным решением для автоматизации транспортной области,
как уже ранее указывалось, выступает система «умного» города. Система
«умного» города (Smart City) - это интегрированная система управления
городской инфраструктурой с использованием цифровых технологий и
Интернета вещей (IoT). Она предназначена для оптимизации управления
городскими ресурсами и улучшения качества жизни горожан. Система Smart
City может включать в себя управление транспортной и коммунальной
инфраструктурой, энергоэффективность зданий и домов, управление
отходами, обеспечение безопасности и многое другое.

21.

Сенсорные технологии и ИИ также всё более
активно интегрируются во многих отраслях
деятельности. Они выступают
Например, с помощью сенсоров и ИИ можно
оптимизировать трафик, регулируя скорость и
количество транспортных средств на дорогах в
режиме реального времени. Также можно
предотвратить аварии, обнаруживая опасные
ситуации заранее и предупреждая водителей.
Кроме того, сенсоры и ИИ могут использоваться
для оптимизации маршрутов, улучшения системы
публичного транспорта, предсказания задержек и
определения наиболее эффективных способов
перемещения в зависимости от времени суток и
погодных условий.
Сенсорные технологии и ИИ также могут помочь в
создании более умных и безопасных транспортных
средств. Например, машины, оснащенные
сенсорами и ИИ, могут распознавать объекты на
дороге, избегать столкновений и даже принимать
решения в экстремальных ситуациях.