Применение робототехнических систем для автоматизации процессов загрузки и выгрузки хлебобулочных изделий в хлебопечках
Ключевые слова:
робототехника, автоматизация, хлебопекарная промышленность, манипулятор, техническое зрение, машинное обучение, загрузка, выгрузка, хлебобулочные изделия, эффективность производстваАннотация
В данной статье рассматривается применение робототехнических систем для автоматизации процессов загрузки и выгрузки хлебобулочных изделий в хлебопечках. Целью исследования является анализ эффективности использования роботизированных комплексов в хлебопекарной промышленности для оптимизации производственных процессов и повышения качества продукции. В рамках исследования были применены методы системного анализа, математического моделирования и экспериментальные методы. Материалами исследования послужили данные о существующих робототехнических системах для автоматизации процессов в хлебопекарной промышленности, а также результаты экспериментальных испытаний разработанного авторами робототехнического комплекса для загрузки и выгрузки хлебобулочных изделий. В ходе исследования были проанализированы различные типы роботизированных систем, применяемых в хлебопекарной промышленности, и выявлены их преимущества и недостатки. На основе полученных данных был разработан инновационный робототехнический комплекс, состоящий из манипулятора с 6 степенями свободы, системы технического зрения на основе стереокамер и алгоритмов машинного обучения для распознавания и классификации хлебобулочных изделий. Экспериментальные испытания разработанного комплекса показали его высокую эффективность в автоматизации процессов загрузки и выгрузки продукции. Точность позиционирования манипулятора составила 0,5 мм, а производительность комплекса достигла 1200 изделий в час, что на 20% превышает производительность ручного труда. Результаты исследования демонстрируют перспективность применения робототехнических систем для автоматизации процессов в хлебопекарной промышленности. Внедрение разработанного комплекса позволит повысить эффективность производства, снизить затраты на оплату труда и минимизировать влияние человеческого фактора на качество продукции. Дальнейшие исследования будут направлены на оптимизацию алгоритмов управления манипулятором и повышение точности распознавания изделий системой технического зрения.
Библиографические ссылки
Антинескул Е.А., Солодникова И.Н. Мерчандайзинг хлебобулочных изделий // Пермский политехнический национальный исследовательский университет 2018. № 4. С. 285-292.
Бадмаев Е.З. Проектное управление в развитии предприятия // Управление развитием социально-экономических систем регионов: сб. науч. тр. Улан-Удэ: Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, 2020.
Боровков А. И., Осьмаков В. С. Центр компьютерного инжиниринга СПбГУ. Национальная технологическая инициатива // Дорожная карта Технет. 2017.
Загазежева О. З., Бжихатлов К. Ч. Разработка модели взаимодействия в социо-эколого-экономической системе сельских территорий в условиях внедрения новых технологий // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2022. № 6(110). С. 194-202.
Загазежева О. З., Шалова С. Х. Особенности эволюции социально-экономических систем в период перехода общества в состояние гетерофазного интеллекта // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2022. № 2(106). С. 92-106.
Садовский Г.Л. Анализ современных тенденций цифровой трансформации промышленности // Молодой ученый. 2017. № 14. С. 427-430.
Golnabi H., Asadpour A. Design and Application of Industrial Machine Vision Systems. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2007. рp. 630-637.
Perez L., Rodríguez Í., Rodríguez N., Usamentiaga R., García D.F. Robot guidance using machine vision techniques in industrial environments: a comparative review. Sensors. 2016. P. 335.
Chauhan C., Singh A., Luthra S. Barriers to industry 4.0 adoption its and performance implications: An empirical investigation of emerging economy. J. Cleaner Prod. 2021. Article 124809.
Cherubini A., Passama R., Crosnier A. et al. Collaborative Manufacturing with Physical Human-Robot Interaction. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2016. pp. 1-13.
Esmaeilian B., Behdad S., Wang B. The evolution and future of manufacturing // A review. Journal of manufacturing systems. 2016. рp. 79-100.
De Looze M.P., Bosch T., Krause F. Exoskeletons for industrial application and their potential effects on physical work load. Ergonomics. 2016. рp. 671-681.
Filos E., Helmrath C., Riemenschneider R. Smart factories with next generation of production systems. European commission. 2011.
Haleem A., Javaid M., Khan I.H. Current status and applications of artificial intelligence (AI) in medical field: an overview. Current Medicine Research and Practice. 2019. рp. 231-237.
Negri E., Ardakani H.D., Cattaneo L. A digital twin-based scheduling framework including equipment health index and genetic algorithms. IFAC-PapersOnLine. 2019. pp. 43-48.
