Системы дистанционного управления и автоматизации строительных машин

Размещено на http://www.allbest.ru/

Башкирский государственный аграрный университет

Технические науки

Системы дистанционного управления и автоматизации строительных машин

Парамонов Сергей Сергеевич, бакалавр, студент

Ямалетдинов Марсель Мусавирович, кандидат наук, доцент, преподаватель

В статье обоснована эффективность использования систем дистанционного управления и автоматизации технологических процессов строительных машин и оборудования.

Похожие материалы

· Создание информационной системы для диспетчера автосервиса

· Автоматизация документооборота склада производственного предприятия

· Исследование и разработка алгоритмов автоматизированной системы для онлайн-записи на прием к нотариусу и подготовки шаблонов документов

· Исследование и разработка алгоритмов автоматизированного формирования сопутствующей документации при использовании производственных ресурсов

· Разработка модели информационной системы юридического отдела по сопровождению и заключению договоров предприятия

Важным направлением эффективности строительных машин и безопасности оператора жизни является разработка систем автоматизации. Анализ основных видов строительных работ показывает, что многие из них могут быть автоматизированы на современном этапе развития робототехники. Высвобождение работников, занятых физическим трудом, а особенно на опасных, утомительных и неквалифицированных работах, промышленные роботы позволяют более эффективно использовать человеческие ресурсы, ускорить ввод в эксплуатацию объектов, сократить сроки строительства, повысить качество работы. Это также позволит снизить инвестиционный цикл, развить новые мощности и повысить производственный потенциал отраслей народного хозяйства.

Строительство по условиям труда относится к потенциально опасной отрасли производства. Временный характер рабочих мест, необходимость выполнения больших объемов работ на высоте, в сложных климатических условиях, в условиях действующего производства ведут к появлению большого количества опасных и вредных факторов, представляющих потенциальную угрозу для жизни и здоровья работников и других лиц, что требует повышенного внимания к охране труда [1,2,6].

Негативное воздействие окружающей среды на производительность и эффективность приводит к возникновению ошибок и неудач оператора, я выделил некоторые из них:

· падение и сход оборудования в отвалах и карьерах;

· порча техникипри разрушении зданий;

· порча оборудования при транспортировке;

· отказ систем обеспечивающих производительности машины;

· сход грунта при его разработке.

Таким образом, исследование машин и деятельности операторов в едином комплексе "человек-машина-окружающая среда" позволяет выделить актуальность проблемы поиска новых путей для уменьшения рисков ошибок человека и повысить безопасность работы строительных машин и предложить механизм снижения воздействия агрессивной среды в этой системе. Я считаю, что наиболее эффективным методом является удаление оператора от потенциально опасных областей работы с использованием технологии дистанционного или автоматического управления.

Ведущие страны в реализации роботов в строительстве являются Япония, США, Германия, в связи со значительным увеличением объемов строительства и высоким уровнем социальных требований. Из-за высокой относительной стоимости средств робототехники первоначальное применение робототехники стали находить средства для конкретных дорогостоящих работ: подводное строительство, устройство тоннелей, специальных сооружений [8].

Основная причина непопулярности таких технологий в России является то, что стоимость жилья не зависят от затрат на рабочую силу. Внедрение роботов не решит проблему роста цен на жилье. Другими словами, в российском строительстве выгоднее нанимать рабочих-мигрантов, которые получают гораздо меньшую зарплату, по сравнению с американскими рабочими[4]. Тем не менее, сегодня, некоторые из передовых производственных предприятий начинают думать о применении технологии роботов. Сдерживающие факторы использования промышленных роботов в России: дистанционный автоматизация строительный робот

· отсутствие у российских компаний не только собственного опыта с роботами, но даже общего понимания технических и экономических основ робототехники;

· отсутствие российских предприятий квалифицированных кадров, способных обеспечить функционирование роботов;

· отсутствие российских специалистов способны выполнять проектирование роботизированных ячеек и линий, внедрение роботов и технологическую подготовкуроботизированного производства.

С решения этих ключевых вопросов и должны начать реализацию и развитие робототехники в строительной отрасли.

На рынке строительной техники в России, новый тип машины - строительные роботы. Эксперты прогнозируют, что в ближайшее время машины с дистанционным и автоматическим управлением займут место обычного строительного оборудования [4,9].

Малые габариты и весовые характеристики такого оборудования делает удобным и его транспортировку. Роботом при помощи пульта может управлять всего один квалифицированный оператор. Таким образом, эта технология подходит в ситуациях, потенциально опасных для здоровья работников. Анализируя разнообразие роботов и манипуляторов, представленных на рынке, в зависимости от цели, технологических и структурных характеристик можно разделить на несколько групп.

Первая группа включает в себя манипуляторы, роботы для выполнения монтажных работ. Средства робототехники в этой группе характеризуются широким диапазоном грузоподъемности, мобильности, высокой точностью позиционирования. Эта группа включает в себя манипуляторов и роботов для монтажа строительных элементов, перегородок, установка оборудования и строительных лесов.

Вторая группа состоит из роботов и манипуляторов для бетонных работ. Эта группа делится на три подгруппы: манипуляторов и роботов для укладки и уплотнения бетонной смеси, роботизация арматурных работ, подъемно-транспортное оборудование для монтажа и демонтажа опалубки.

Большую группу манипуляторов и роботов образуют являются средствароботизации отделочных работ. Эта группа включает в себя манипуляторов и роботов для выполнения покраски, штукатурки, облицовки плиткой, покрытие изоляционной мастики на крыше, а также для устройства монолитных полов. Эта группа характеризуется небольшой грузоподъемностью устройств, мобильностью конструкций, использование управления программами и необходимостью сенсорных устройств.

Четвертая группа - это манипуляторы и роботы для выполнения земляных работ. Эта группа включает в себя многофункциональное подъемно-транспортное оборудование, предназначенное засыпки и уплотнения грунта, прокладки коммуникаций. Эта группа снабжается дистанционным, программным или комбинированным управлением.

Пятая группа состоит из манипуляторов и роботов для погрузки и разгрузки. В составе этой группы манипуляторы и роботы различной грузоподъемности для погрузки и разгрузки строительных конструкций и деталей, контейнеров, а также мелкоштучных грузов. Эти манипуляторы могут быть установлены на транспортные средства, самоходное шасси. На данный момент на рынке роботов достаточное количество моделей, которые выполняют ряд операций в строительстве, реконструкции зданий и сооружений [3,7].

Автоматизация и робототехника имеют не только экономическое, но и большое социальное значение, так как свободных людей от тяжелых и трудоемких работ. Эффективность автоматизации и робототехники определяется следующими факторами:

· повышение эксплуатационной производительности машин и оборудования за счет сокращения времени простоя; ·

· снижение затрат на оплату труда за счет сокращения числа рабочих, обслуживающих машины и технологических процессов;

· улучшение условий труда и безопасность за счет выполнения трудных и опасных операций средствами автоматизации и робототехники, автоматического контроля процесса и состояния строительной техники;

· повышение качества строительно-монтажных работ, при условии соблюдения требуемых параметров и режимов работы процесса;

· более длительные сроки службы и межремонтные циклы машин и оборудования в результате создания оптимальных условий для их работы;

· снижение потребления энергии и материалов на единицу продукции в результате повышения эффективности [5].

С точки зрения экономических затрат конструктивных методов улучшения машин с использованием технологии дистанционного управления приводит к увеличению стоимости базовой стоимости до 30%. Из-за характера технологических операций, выполняемых машиной, а также условий его эксплуатации, разработка систем и оборудования, пультов дистанционного управления данного комплекта следуетпроводить ориентируясь на увеличение прибыли. Это оправдано, как в создании новых машин, так и в модернизации существующих. В последнем случае, чтобы снизить затраты бортовое оборудование может быть установлено без серьезных структурных изменений базовой машины. Вопрос о стоимости системы меркнет в свете совершенно нового уровня безопасности и комфорта, которые имеют системы дистанционного управления.

В заключение следует отметить, что российскому строительному производству бесспорно следует развивать применение автоматизации всех рассматриваемых процессов, для того чтобы уменьшить травмоопасность на производстве, сократить ручной труд, повысить качество работ и сократить их сроки. Большинство изобретенных технологий автоматизации так и остается в патентах,но научно-технический прогресс не стоит на месте, появляются новые технологии и инновации, и я очень надеюсь, что со временем, эти устройства будут обновлены, что приведет к их широкому использованию.

Список литературы

1. Белякова О.В., Шкрабак Р.В. Безопасность использования подъемно-транспортных механизмов в строительстве и пути ее повышения // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2012. № 3. С.

2. Большеротов А.Л. Система и средства управления комплексной безопасностью строительства // В сборнике: Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании сборник трудов Международной научной конференции. 2011. С. 472-476

3. Булгаков А.Г., Токмаков Г.Е. Мехатронная система для выполнения земляных работ на интеллектуальной строительной площадке // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2013. № 3. С. 088-100.

4. Вильман Ю.А.,Степанов М.А. Дистанционно управляемые манипуляторы // Механизация строительства. № 1, 2006 г., С. 3-8

5. Добронравов, С. С. Строительные машины и основы автоматизации / С. С. Добронравов, В. Г. Дронов. - М.: Высш. шк., 2003. - 575 с.

6. Елин, А. Условия труда и производительность // Охрана труда и социальное страхование. 2008. № 5. С. 6-10.

7. Жигалов К.Ю., Сюняев Ш.И. Модели движения строительной техники в процессах автоматизации строительства объектов // Актуальные инновационные исследования: наука и практика. 2013. № 3. С. 5.

8. Кочерга Н.А., Попова М.В. Инновационные технологии будущего // В сборнике: моделирование производственных процессов и развитие информационных систем 2012. С. 67-69.

9. Минцаев М.Ш. Комплексная автоматизация процесса возведения монолитных промышленных сооружений (Доклад) // 30-я Московская международная выставка «Образование и карьера XXI век». - Москва: Гостиный Двор, 2009

Размещено на Allbest.ru