مرکز نوآوری نوچاد

چالش های معدن و صنایع معدنی زنجیره آهن و فولاد

ربات مارکینگ

راه‌اندازی و بومی‌سازی دانش فنی ربات مارکینگ ریخته‌گری پیوسته

فولادسازی 1402/05/16 505

عنوان پروژه

 

راه‌اندازی و بومی‌سازی دانش فنی ربات مارکینگ ریخته‌گری پیوسته

 

طرح مسئله

 

الف. تعریف موضوع و تبیین کلی مساله

ربات مارکینگ شمش فولاد از جمله ربات‌های متعارف در صنعت فولادسازی است که وظیفه درج مشخصات شمش فولاد مانند شماره خط ریخته‌گری، شماره ذوب، گرید فولاد، زمان تولید و ... را روی شمش فولاد درج می‌کند. درج این مشخصات روی شمش‌های تولیدی فولادسازی سبب می‌شود تا واحد کنترل کیفی بعد از تشخیص عیوب، آن‌ها را ردگیری کرده تا واحد نت مشکلات را ریشه‌یابی و از خط تولید برطرف نماید. هم‌چنین درج این مشخصات روی شمش‌ها، انبارداری و فروش را نیز تسهیل می‌کند. این ربات حین خنک‌کاری شمش‌های فولادی، فرآیند درج مشخصات را انجام می‌دهد که در معرض حرارت شدید و آلودگی‌های محیطی قرار دارد؛ لذا مهم‌ترین وظیفه ربات، درج مشخصات صحیح، بدون ایجاد خلل در فرآیند تولید تحت شرایط محیطی فولادسازی می‌باشد.

ب. تشریح وضع موجود

در حال حاضر ربات مارکینگ ساخت شرکت SMS Concast در مجاورت بستر خنک‌کاری شمش نصب است و به دلایل زیر استفاده نمی‌شود.

  1. آلودگی محیط، حرارت زیاد و عدم گریس‌کاری مناسب ریل‌ها سبب گیر افتادن ربات در برخی موقعیت‌ها می‌شود؛
  2. خطاهای مکرر سروو موتورهای ربات (چهار عدد سروو موتور به عنوان عملگرهای ربات در نظر گرفته شده است)؛
  3. سرعت پایین ربات در لیبل زدن که منجر به توقف خط تولید و گاهی برگشت ذوب می‌شود؛
  4. عدم سنکرون بودن با بستر خنک‌سازی شمش؛
  5. قرارگیری شمش در موقعیت‌های نسبی نامناسب برای کد گذاری؛
  6. سمبه‌های کوچک برای درج حروف و ارقام؛
  7. سیستم اتوماسیون وابسته به CCM که موجب عملکرد اشتباه ربات در کد گذاری می‌شود؛
  8. تعمیر و نگهداری زیاد؛

لازم به ذکر است ربات در حال حاضر از لحاظ سلامت تجهیزات برقی و مکانیکی مشکلی ندارد.

 

اهداف

 

هدف از انجام این پروژه در سه محور کلی خلاصه می‌شود.

  1. پایش دقیق وضع موجود و شناسایی تمام مشکلات عملکردی و سیستمی ربات برای داشتن عملکرد بهینه و مناسب در شرایط بهره‌برداری و ارائه گزارش؛
  2. مدلسازی ربات و شبیه‌سازی شرایط خاص عملکردی ربات و بهینه‌سازی الگوریتم کنترل حلقه بسته به صورت مقاوم جهت کنترل اتوماتیک ربات و ارائه راهکارهای نرم‌افزاری و سخت‌افزاری عملی با توجه به سیستم اتوماسیون موجود برای رفع مشکلات کد گذاری اتوماتیک؛
  3. اجرا و عملیاتی نمودن راهکارهای پیشنهادی و انجام تست گرم.

در صورتی که پیشنهاداتی جهت بومی‌سازی و بازطراحی ربات وجود دارد، می‌تواند در قالب یک پیشنهاد فنی و مالی مطرح شده تا مورد ارزیابی قرار گیرد. لازم است پیشنهاد فنی و مالی به همراه برنامه زمان‌بندی برای هر فاز به صورت مجزا ارائه شود.

 

جزئیات طرح

 

الف. تشریح جزئیات

نقشه‌های برق، مکانیک و برنامه کنترلر ربات موجود است و در اختیار پیمانکار قرار خواهد گرفت. در صورت ناقص بودن اطلاعات مورد نیاز، نقشه‌برداری دقیق به عهده پیمانکار می‌باشد.

ب. فرضیات، قیود و موانع

این ربات در حال حاضر آماده به کار بوده و امکان تست آن در محل وجود دارد؛ اما به دلیل اشتباهات کد گذاری و خطاهای مکرر سیستم اتوماسیون و خللی که در فرآیند تولید ایجاد می‌کند، از آن بهره‌برداری نمی‌شود؛ لذا هرگونه عملیات تست ربات موجود که منجر به توقف خط تولید نشود، بلامانع است. مهم‌ترین قید اجرای این پروژه در هر مرحله، عدم ایجاد وقفه و خلل در فرآیند تولید کارخانه است؛ لذا تست سرد می‌تواند در زمان توقفات برنامه‌ریزی شده واحد فولادسازی اجرا شود.

 

معیار ارزیابی

 

الف. معیار موفقیت طرح پیشنهادی

فاز مدلسازی و شبیه‌سازی: شبیه‌سازی مشکلات شناسایی شده در محیط نرم‌افزاری و ارائه راه‌حل.

فاز اجرایی: کد گذاری صحیح، ایمن و با سرعت (براساس سرعت بستر خنک‌سازی)، دقت مناسب و تکرارپذیری بالا، محافظت از ربات در مقابل خرابی‌های ناشی از حرارت و آلودگی زیاد.

ب. روش اندازه‌گیری معیار

بررسی صحت و دقت عملکرد ربات در کد گذاری برای 10 ذوب مختلف؛

پایش ثبات عملکرد ربات و عدم ایجاد اختلال در فرآیند تولید در یک ماه کاری؛

بررسی میزان تعمیرات و هزینه‌های ناشی از نگهداری ربات در ۶ ماه.


راهنمای ثبت پیشنهاد یا ایده

توضیحات

- خواهشمند است، طرح/ایده خود را در قالب فرم پیوست تکمیل و ارسال فرمایید.
+ توجه: طرح‌ها و ایده‌هایی که خارج از فرمت پیوست ارسال شوند، مورد ارزیابی قرار نخواهند گرفت.
- برای هر موضوع می توانید یک پیشنهاد ارسال فرمایید.
- لطفا اطلاعات هویتی خود را به طور دقیق وارد نمایید تا بتوان با شما به سادگی ارتباط برقرار نمود.
- اطلاعات ثبت شده بررسی و در صورت تایید با شما تماس گرفته خواهد شد.
- حداکثر مجموع حجم فایلهای پیوست نباید از 15 مگابایت بیشتر شود.
- در صورتی که فایلهای پیوست بیش از 1 مورد است، آنها را فشرده نموده و در یک فایل ارسال فرمایید.

شرایط ارسال فایل

  • ارسال فایل مشخصات پیشنهاد الزامی است و باید در زمان ثبت اطلاعات ارسال گردد، اما فایل پیوست پیشنهاد اختیاری است.
  • نوع مجاز فایل پیوست برای ارسال pdf، doc، docx، zip، rar، jpg، jpeg یا png است.
  • حداکثر حجم مجاز فایل پیوست برای ارسال 15120 کیلو بایت است.

ثبت اطلاعات پیشنهاد/ایده