تطبيق نظام التحميل الذكي لشاحنة الأكياس في صناعة الأسمنت
تطبيق نظام التحميل الذكي في صناعة الأسمنت
يُعدّ التحميل اليدوي للأسمنت المعبأ في أكياس ضارًا جدًا بصحة الإنسان، لذا من الضروري استبدال القوى العاملة بحلول التحميل الآلي، ومن هنا جاء نظام التحميل الذكي. تُقدّم هذه المقالة بشكل رئيسي هيكل نظام التحميل الذكي للأسمنت المعبأ في أكياس في ورش التعبئة والتغليف بمصانع الأسمنت، وخصائصه الوظيفية، وطريقة تشغيله، وتقنيته الأساسية، وتطبيقاته في السوق، وجوانب أخرى.
يفهمحلول نظام تحميل ntالإضافات والميزات
هناك طريقتان رئيسيتان لعملية التحميل في مصانع الأسمنت: التحميل غير المتصل والتحميل عبر الإنترنت.
1. التحميل دون اتصال بالإنترنت
يشير التحميل غير المتصل بالإنترنت إلى بعض الأماكن التي تتطلب إنتاجًا مستمرًا أو نقلًا في ذروة الإنتاج. أي أنه في حالة عدم وجود طلبات شحن، يقوم العملاء بإنتاج التغليف والتكديس على المنصات بأنفسهم؛ وبعد التكديس، تُخزن المنتجات في المستودع. بمجرد أن يلبي العملاء متطلبات الطلب، تُباع المنتجات الموجودة في المستودع أولاً. في هذه الحالة، يمكن للعملاء بيع المنصات كاملة أو تفريغها بالكامل. بعد تفريغ المنتجات إلى أكياس فضفاضة، تُنقل منتجات الأكياس السائبة إلى روبوت التحميل التلقائي عبر خط النقل. يقوم روبوت التحميل التلقائي بالتحميل تلقائيًا وفقًا لطلب العميل. بعد اكتمال التحميل، تغادر المركبة المسار. يوضح الشكل 1 سيناريو التطبيق المحدد.
2. التحميل عبر الإنترنت
التحميل المباشر يعني أنه بعد وصول المركبة إلى مسار التحميل، يُشغّل العميل آلة التعبئة والتغليف، ثم يُكمل تعبئة الأكياس السائبة. بعد اكتمال التعبئة، تُرسل المنتجات المعبأة إلى روبوت التحميل عبر خط الناقل، حيث يقوم روبوت التحميل بتحميل المركبة تلقائيًا وفقًا لطلب العميل. بعد اكتمال التحميل، تغادر المركبة مسار التحميل. يوضح الشكل 2 سيناريو التطبيق المحدد.
تجدر الإشارة إلى أن روبوت التحميل الذكي الأساسي في هذا الحل، سواءً كان التحميل متصلاً بالإنترنت أو غير متصل، هو النظام نفسه. في التطبيقات الفعلية، يُدمج التحميل غير المتصل بالإنترنت والتحميل المتصل في نظام كبير واحد، مما يُحسّن من معدل استخدام نظام التحميل الذكي. يتكون نظام التحميل الذكي من آلات آلية، وبرمجيات تطبيقية، ونظام كشف المركبات، وتحليل الفيديو، ونظام جمع الغبار. تُغني الآلات عن الموظفين للقيام بأعمال بدنية عالية الأحمال؛ ويضمن نظام جمع الغبار النظافة والخلوّ من الغبار طوال عملية التحميل؛ ويُعدّ نظام البرمجيات بمثابة العقل المدبر للمنتج بأكمله. بفضل تدفق البيانات، يتم تقليل التدخل البشري، مما يجعل المنتج بأكمله أكثر ذكاءً وأمانًا وقابلية للتحكم. يعمل النظام كما يلي: بعد وصول الشاحنة الفارغة إلى المنطقة المحددة، لا تحتاج إلى التحرك. يُحدد نظام التحميل الذكي طراز المركبة تلقائيًا وفقًا لوزن التحميل الإجمالي الذي يدفعه نظام الطلب، ثم يُرتّب تلقائيًا نوع كومة التحميل وفقًا لحجم العربة. تقوم آلة التحميل بتعبئة المنتج النهائي وتحميله تلقائيًا. آلة التحميل مُجهزة بطريقتي عدّ: الكشف بالأشعة تحت الحمراء والعدّ الميكانيكي. واجهة نظام التخزين مُخصصة. بعد اكتمال التحميل، تُصدر تنبيهات صوتية وشاشة، ثم تنطلق الشاحنة. يُلاحظ أن نظام التحميل الذكي يُمكّن مصنع الأسمنت من التشغيل الرقمي والخالٍ من الغبار، وبدون تدخل بشري.
فيما يلي مثال لنظام التحميل الذكي الذي تم تطويره وتصنيعه بواسطة شركة Bremetz (Shandong) Machinery Co.، Ltd. (المشار إليها باسم "Bremetz") لتقديم الخصائص الوظيفية لهذا النوع من المنتجات.
كفاءة التحميل: 2000-2400 حزمة / ساعة.
كفاءة إزالة البليتات من المجموعة الواحدة: 1000-1200 حزمة/ساعة؛ الكفاءة الإجمالية: 2000-2400 حزمة/ساعة.
ارتفاع مرور السيارة: 4 أمتار.
مواصفات التحميل: الطول الإجمالي للمركبة 4-17.5 متر، عرض المركبة 1.6-2.8 متر.
النماذج القابلة للتطبيق: المركبات ذات القضبان العالية، ومركبات القضبان الفولاذية (أقصى دقة للتعرف على القضبان الفولاذية لمعدات مسح المركبات الموجودة هي 5 مم)، والمركبات ذات الشكل الخاص، والمركبات ذات السطح المسطح، والدراجات ثلاثية العجلات والمركبات القابلة للتحويل الأخرى.
يتم توصيل نظام آلة التحميل ببطاقة المصنع عبر Ethernet لتحقيق الاستحواذ التلقائي على معلومات الطلب، ودفع المعلومات إلى البطاقة بعد اكتمال الطلب، مما يقلل من عدد الموظفين في عملية التحميل.
يحقق نظام آلة التحميل التحكم المتشابك مع آلات التعبئة والتغليف وأجهزة التحميل على المنصات ومعدات العمليات الأخرى من خلال Ethernet لتحسين أتمتة عملية التحميل.
بعد وصول السيارة، يقوم رادار الليزر ثلاثي الأبعاد الخاص بالمحمل بمسح السيارة تلقائيًا، ويحصل تلقائيًا على موضع السيارة وحجم المقصورة، ويحسب تلقائيًا نوع التكديس، ويحمل السيارة تلقائيًا.
يحتوي نظام المحمل على نظام تعريف لاكتشاف معلومات الحجم والتوجه المكاني ومعلومات موضع قضيب الربط لحجرة الشاحنة الحالية، ويرسلها إلى نظام التحكم، وذلك لضبط نظام التحميل بشكل تكيفي؛ يتم استخدام نظام المسح البصري لتحديد الطول والعرض والارتفاع والبيانات الأخرى للمركبة تلقائيًا، وتوليد جميع البيانات (بما في ذلك بيانات التكديس) تلقائيًا لتجنب موضع قضيب الربط.
تم تجهيز المحمل الأوتوماتيكي بالكامل بوظيفة التشابك لتشابك خط النقل بأكمله.
يرتبط المحمّل بوحدة معالجة خط التعبئة. عند توقف المحمّل أو تعطله، ينتقل وحدة معالجة خط التعبئة تلقائيًا إلى وضع تكديس المنصات. أثناء عملية التحميل، يجب على المركبة عدم التحرك، ويتحرك المحمّل تلقائيًا نحو الحمولة.
مركز البيانات: مشاركة البيانات الضخمة مع نظام قائمة انتظار الخدمات اللوجستية الأصلي، ونظام SAP، ونظام المعلومات اللوجستية لمصنع الأسمنت، وواجهات البيانات المفتوحة.
نظام التحكم: درجة عالية من الذكاء، يحسب تلقائيًا طريقة تكديس الأسمنت وفقًا للحالة الفعلية للمركبة.
التحكم عن بعد ومشاركة البيانات: مراقبة عن بعد على مدار 24 ساعة وإرساء نظام البيانات ومشاركتها في الوقت الفعلي.
المحمل الأوتوماتيكي بالكامل مزود بعداد لضبط حجم التحميل مسبقًا. عند الوصول إلى القيمة المحددة، يتم تفعيل وظيفة إيقاف الربط.
بعد اكتمال التحميل، يُذكَّر السائق بالمغادرة صوتيًا وضوئيًا. يتميز النظام بتقسيم التحميل، ووضع الأكياس على ارتفاع منخفض، ومنع انزلاقها، وترتيبها بشكل منظم.
يمكنها تنفيذ تحميل مختلط لأنواع متعددة من منتجات الأسمنت. تُخصص المعدات مساحةً للتحميلات المتعددة أو التحميل اليدوي.
يتم استخدام مناورين لأخذ الحقيبة، ونظام نقل كل مناور مزود بناقلين للسلسلة (كما هو موضح في الشكل 3). يتم اختيار السلسلة وفقًا للتكرار المزدوج، أي أن سلسلة واحدة يمكنها تلبية الحمل النشط للمناور لضمان التحميل والشحن العاديين؛ في الحالات القصوى، مثل كسر السلسلة، يمكن للمحمل مواصلة التحميل بعد إزالة السلسلة التالفة، ثم اختيار وقت الصيانة وفقًا لحالة الشحن الفعلية.
ارتفاع وضع الكيس منخفض، وأقصى ارتفاع لرفع المُناول هو 1.2 متر، ويمكن لمحطة رفع الكيس تمديد العربة إلى أقصى حد لوضع المواد. لا يتجاوز ارتفاع وضع الكيس 40 سم، والتكديس منظم، ومعدل كسر الكيس أقل من 1‰.
الهندسة التقنية لنظام التحميل الذكي
نظام الكشف عن المركبات
هناك أنواع عديدة من الشاحنات التي تحمل الأسمنت، بما في ذلك الدراجات ثلاثية العجلات، والشاحنات المسطحة، وشاحنات النوع C، والشاحنات المقعرة، وشبه المقطورات، والشاحنات ذات الجوانب العالية، والشاحنات المسطحة، وغيرها. ونظرًا لكثرة طرازات المركبات، يُعدّ القياس اليدوي عبئًا كبيرًا. يستخدم نظام الكشف رادار مسح خطي بالليزر، الذي يمكنه مسح المركبة في جميع الاتجاهات دون أي نقاط عمياء، وتحويل البيانات الممسوحة ضوئيًا إلى بيانات سحابة نقاط ثلاثية الأبعاد، وحساب الخوارزمية المناسبة للحصول على طراز المركبة وطولها وعرضها وارتفاعها وبيانات أخرى لهيكلها. تصل دقة القياس إلى 5 مم، وتغطي طرازات المركبات جميع الطرازات الحالية لمركبات نقل الأسمنت المعبأ في أكياس. هذا يعني أن نظام التحميل الذكي يتمتع بإمكانية تكرار عالية جدًا في الكشف عن المركبات. يوضح الشكل 4 خصائص أداء نظام القياس ثلاثي الأبعاد للتحريك والإمالة.
2.نظام التنبؤ بالخطأ
يتمحور إنترنت الأشياء الصناعي حول جمع بيانات المعدات. نظام التنبؤ بالأعطال مُجهّز بأكثر من عشرة أنواع من أجهزة الاستشعار. بتركيب بوابة إنترنت الأشياء الصناعية، تُجمع بيانات المعدات وأجهزة الاستشعار آنيًا. ثم تُحمّل هذه البيانات إلى قاعدة بيانات التسلسل الزمني السحابية آنيًا. وبدمجها مع بيانات وحدتي إدارة المعدات وإدارة المواد، يُحلّل كل مكون من مكونات المعدات آنيًا؛ وتُستخدم موارد الحوسبة السحابية لإجراء حسابات البيانات الضخمة على البيانات التاريخية للحصول على مخطط مسار العمر الافتراضي الحالي لكل مكون، وتُصدر إشعارات إنذار فورية للمكونات التي تعطلت أو على وشك التعطل، مما يضمن صيانة المعدات وإصلاحها في الوقت المناسب دون التأثير على عملية التحميل. يوضح الشكل 5 منصة إدارة التشغيل والصيانة لنظام التحميل الذكي.
3. وظائف أساسية أخرى
(1) نظام التحميل الذكي قابل للتطبيق بدرجة كبيرة على أنواع مختلفة من أكياس الأسمنت، كما هو موضح في الشكل 6
٢) بمجرد فتح نظام البطاقة الواحدة للواجهة، يمكن توصيله بسلاسة بنظام الشحن في ورشة التعبئة والتغليف في مصنع الأسمنت. وفي الوقت نفسه، يمكن توصيل نظام التحميل بآلات التعبئة والتغليف، وآلات إدخال الأكياس، وقنوات التدوير، وغيرها من المعدات، مما يضمن التحكم في ربط النظام بأكمله.
(3) في الوقت الحاضر، تم استخدام العديد من آلات التعبئة والتغليف في مصانع الأسمنت لسنوات عديدة، وبالتالي فإن أنواع الأكياس التي تنتجها آلات التعبئة والتغليف معقدة نسبيًا، بما في ذلك أنواع مختلفة من الأكياس غير الطبيعية مثل الأكياس المستمرة والأكياس الأفقية والأكياس على شكل حرف T وما إلى ذلك. من أجل حل هذه المشكلات وضمان استقرار تشغيل نظام التحميل، تم تجهيز نظام التحميل الذكي أيضًا بوحدة معالجة تشوهات الأكياس، كما هو موضح في الشكل 7
(4) طريقة جمع الغبار: قم بتصميم مساحة مغلقة بالكامل كمساحة لجمع الغبار داخل روبوت التكديس ونطاق حركته (أي المساحة الموجودة مباشرة فوق نطاق إسقاط الكيس)، وجمع الغبار في نظام جمع الغبار من خلال أنبوب جمع الغبار.
(5) خزانة التحكم الكهربائية لديها هيكل مقاوم للماء والغبار مع مستوى حماية IP54. وهي مجهزة بمكيف هواء خاص. يعتمد تبديد الحرارة في الخزانة على دوران الهواء الداخلي لعزل بيئة الغبار خارج الخزانة. تعتمد الأسلاك والخيوط "لوحة اختراق الجدار" وقابس الطيران. خزانة التحكم تلبي معيار الحماية IP54. تم تجهيز خزانة التحكم الكهربائية بمحطة تأريض. يعتمد إنتاج وتركيب خزانة التحكم على حوض الأسلاك الموجود أمام اللوحة. من السهل صيانة المكونات الموجودة في الخزانة. يوجد صندوق لوضع البيانات في خزانة التحكم لتسهيل الوصول إلى البيانات وليس من السهل تجميع الغبار. يتم تركيب غطاء غبار على مخرج الأسلاك المؤدي إلى خارج خزانة التحكم. كما هو مبين في الشكل 10
(6) إن تطوير تطبيقات الهاتف المحمول وتطبيق تقنية التوأم الرقمي سيسمح للمصانع برؤية حالة تشغيل المعدات وتقدم التحميل وحجم التحميل في أي وقت.
(7) تُستخدم تقنية توجيه المركبة وتقنية تصحيح الانحراف التلقائي لنظام التحميل لمساعدة السائق على ركن المركبة بسرعة وتجنب عناء الركن المتكرر. عند ركن المركبة على بُعد 15 سم إلى اليسار أو اليمين، تظل المعدات قادرة على تحقيق التحميل الطبيعي. كما هو موضح في الشكل.
بالإضافة إلى ذلك، من أجل التكيف مع نماذج السيارات المختلفة، كانت معدات التحميل الأوتوماتيكية من Bremetz تتكرر باستمرار وتم ترقيتها الآن إلى طراز BSBL-400، والذي يمكنه تغطية جميع نماذج السيارات المفتوحة وأنواع الأكياس. نظام التحميل مناسب أيضًا لتحميل المنتجات المعبأة في أكياس مثل الدقيق واليوريا وسماد البوتاسيوم وسماد الفوسفات والأسمدة والأعلاف والمسحوق الكيميائي وما إلى ذلك.
ما هي الصناعات التي تناسبها شاحنة تحميل الأكياس؟
محملات أكياس الشاحنات، والمعروفة أيضًا باسممحملات ناقلة مثبتة على شاحناتأوأنظمة التعامل مع الحقائبصُممت هذه الآلات لأتمتة وتبسيط عملية تحميل وتفريغ البضائع المعبأة في أكياس على الشاحنات. تُستخدم على نطاق واسع في الصناعات التي تتعامل مع كميات كبيرة من المنتجات المعبأة في أكياس، مما يُحسّن الكفاءة ويُقلل من العمل اليدوي. فيما يلي الصناعات الرئيسية التي تُستخدم فيها آلات تحميل الأكياس على الشاحنات بشكل شائع:
1.الزراعة ومعالجة الحبوب
تحميل أكياس منالأسمدة والبذور والأعلاف الحيوانية والحبوب(على سبيل المثال، الأرز والقمح والذرة).
تستخدم في الصوامع والمخازن ومراكز التوزيع الزراعي.
2.المأكولات والمشروبات
المناولة الدقيق والسكر والملح وحبوب البن والحليب المجفف ومنتجات غذائية أخرى معبأة.
شائع في مصانع تجهيز الأغذية والمستودعات ومراكز التوزيع.
3.صناعة البناء والأسمنت
تحميل أكياس من الأسمنت والرمل والجص ومواد البناء الأخرى.
يساعد فيالنقل بالجملة إلى مواقع البناء أو موزعي التجزئة.
4.صناعة الكيماويات والأسمدة
النقل المساحيق الكيميائية والأسمدة والمواد الخام الصناعيةمعبأة في أكياس.
يضمن تحميل آمن وخالٍ من الغبارمن المواد الخطرة المحتملة.
5.الخدمات اللوجستية والتخزين
تستخدم في مراكز التوزيع ومحطات الشحن ومراكز الخدمات اللوجستيةلتحميل/تفريغ البضائع المعبأة.
يحسن سرعة التحميل وتقليل تكاليف العمالةفي عمليات سلسلة التوريد.
6. تجارة التجزئة والجملة
يُسهّل التحميل السريع لـالسلع الاستهلاكية المعبأة(على سبيل المثال، طعام الحيوانات الأليفة، والفحم، والمنظفات) على شاحنات التوصيل.
الفوائد الرئيسية لشاحنات تحميل الأكياس
تحميل/تفريغ أسرعمقارنة بالعمل اليدوي.
يقلل من الإجهاد البدني ومخاطر الإصابةللعمال.
يقلل من تلف المنتج(على سبيل المثال، الأكياس الممزقة، الانسكاب).
قابلة للتكيف مع أحجام الشاحنات المختلفة وأنواع الحقائب(على سبيل المثال، أكياس 25 كجم، 50 كجم).