При растущих объемах промышленного производства, с одной стороны, и стремительном развитии технических средств взвешивания и обработки информации, с другой стороны, задачи учета сырьевых ресурсов и готовой продукции приобретают новое качество. Раньше, в условиях отсутствия возможности представления получаемой на весоизмерительном оборудовании информации в удобную для использования на системном уровне форму, речь могла идти только об учете готовой продукции, который производился с безусловным участием человека на всех этапах и, следовательно, не мог считаться вполне объективным и лишенным дополнительных погрешностей. В нынешние времена, в связи с широким внедрением электронных весоизмерительных устройств на фоне удешевления и разнообразности каналов передачи информации трудно переоценить роль процедуры измерения веса с целью определения производительности и эффективности того или иного производственного цикла, а также всего производства в целом.
Типичная схема производства включает в себя каналы поступления сырья, промежуточные переделы, связывающие между собой технологические цепочки, пункты отгрузки готовой продукции и точки вывоза производственных отходов. При условии оснащения всех перечисленных технологических
звеньев современными средствами измерения веса создается возможность комплексного весового учета материальных потоков, представляющих собой маршруты преобразования сырьевых поступлений в целевую продукцию и побочные производные. Учет материальных потоков является, в конечном счете, одним из важнейших условий экономического процветания промышленного предприятия.
В общем случае перемещение сырья, промежуточных материалов, готовой продукции и отходов производства выполняется различным транспортом (конвейеры, автомобили, железнодорожные вагоны общего и специального назначения). Для определения массы указанных грузов используют весы различных конструкций либо встроенные непосредственно в транспортные устройства (конвейерные весы), либо расположенные на путях перевозки или перевалки грузов (автомобильные, вагонные, товарные весы). Способы взвешивания зависят от требуемой производительности, допускаемой погрешности, а также от назначения весов и специфики их конструкции. Например, вагонные весы реализуют как взвешивание в статике, так в большинстве случаев и взвешивание в движении. В то же время, конвейерные весы способны по определению выполнять взвешивание только при условии движения конвейерной ленты.
При рассмотрении процедуры взвешивания следует обратить внимание на то, необходимо или нет производить взвешивание тары для точного определения массы нетто груза, участвующей в операциях учета. Известно, что далеко не все весовые устройства требуют взвешивания тары. Конвейерные весы по конструктивным соображениям, а также очень часто товарные весы не связаны с определением массы тары, так как взвешиванию на них подлежат грузы, непосредственно воздействующие на грузоприемные устройства. В противоположность этому, автомобильные и вагонные весы производят взвешивание грузов, находящихся в транспортировочной таре, в роли которой выступает автомобиль или вагон. Вследствие этого точное определение фактической массы нетто груза невозможно без предшествующего или последующего взвешивание порожнего транспортного средства (автомобиля, вагона).
Принято считать, что с точки зрения многообразия вариантов взвешивания груженых и порожних транспортных средств наиболее сложной является технология взвешивания, реализуемая на вагонных весах. Это, в частности, связано с тем, что основная масса грузоперевозок приходится на именно железнодорожный транспорт, причем в последнее время год от года объемы таких перевозок растут. По этой причине взвешивание железнодорожных вагонов используется на большинстве промышленных предприятий для определения массы входящих, промежуточных и исходящих грузов.
При взвешивании железнодорожных вагонов на вагонных весах основной целью является определение массы нетто груза, перевозимого в вагоне. Определение массы нетто груза возможно только косвенным образом, как разность двух разделенных во времени результатов взвешиваний – взвешивания груженого вагона и взвешивания порожнего вагона, порядок реализации которых может быть различным. Использование в качестве тары так называемой тары по трафарету в рамках данной статьи не рассматривается как часто приводящее к неудовлетворительной погрешности определения массы нетто груза.
По отношению к порядку определения масс груженого и порожнего вагона выделяют два варианта технологии взвешивания: первый вариант – взвешивание груженого вагона предшествует взвешиванию порожнего, второй вариант – взвешивание груженого вагона происходит после взвешивание порожнего вагона, см. рис. 1. Рассмотрим более подробно оба отмеченных варианта взвешивания.
Последовательность, когда взвешивание груженого вагона предшествует взвешиванию порожнего вагона, характерна для вагонов с входящими грузами, то есть с сырьевыми поступлениями. После прихода груженого вагона на предприятие производится взвешивание данного вагона, результатом является масса брутто. После разгрузки вагона также выполняется его взвешивание, результатом такого взвешивания служит масса тары вагона. Путем вычитания массы тары вагона из массы брутто вагона получается фактическая масса нетто (масса груза), рис. 1, а.
Приведенная схема взвешивания вагонов может быть дополнена еще одной функцией – определением остатка груза в вагоне. Для реализации такой схемы требуется два взвешивания тары вагона: первое – непосредственно после выгрузки, второе – после удаления остатка груза в вагоне. Путем вычитания первого результата взвешивания вагона из второго получается масса остатка груза в вагоне, характеризующая, например, качество его очистки.
Очередность операций, когда взвешивание груженого вагона происходит после взвешивания порожнего вагона, свойственна вагонам с промежуточными и исходящими грузами, то есть с продукцией предприятия. При отправке груженого вагона с предприятия до загрузки вагона выполняется его взвешивание, результатом является масса тары вагона; после загрузки вагона также производится его взвешивание, результатом служит масса брутто вагона. Путем вычитания массы тары вагона из массы брутто вагона получается фактическая масса нетто (масса груза), рис. 1, б.
Усложнение описанного алгоритма обработки вагонов имеет место при дозированной погрузке продукцией предприятия. При дозированной погрузке первым этапом аналогично описанному выше выполняется взвешивание тары вагона. Далее происходит загрузка вагона и его взвешивание в так называемом недозированном состоянии. Разность между массой брутто недозированного состояния и массой тары дает массу нетто, которую необходимо корректировать с учетом грузоподъемности вагона. Коррекция массы нетто производится в рамках процедуры дозирования, после которой вновь выполняется взвешивание вагона для получения массы брутто и нетто вагона в дозированном, готовом к отправке потребителю состоянии. О качестве загрузки вагона в недозированном состоянии и о времени его дозирования можно судить по разнице массы брутто недозированного и дозированного вагона.
Во втором варианте взвешивания (взвешивание груженого вагона после взвешивания порожнего) в качестве фактической тары вагона возможно использование тары вагона, полученной ранее, после взвешивания разгруженного, поступившего на предприятие с входящим грузом вагона (см. выше, первый вариант взвешивания).
Кроме определения массы вагона при его взвешивании, на современных весах происходит автоматическая фиксация времени взвешивания, которое наряду с массой вагона является объективным результатом. Время, зафиксированное при взвешивании вагонов, входящих на территорию предприятия и ввозящих сырьевые грузы, выходящих с его территории и вывозящих готовую продукцию и иные грузы, а также при взвешивании вагонов, участвующих во внутренних перевозках (промежуточные, технологические грузы), позволяет реализовать учет длительности нахождения вагона в различных производственных фазах и, как следствие, внедрить мониторинг движения вагона через территорию предприятия, позволяющий дать информацию не только о затратах времени на обработку конкретного вагона, но и о его текущем местоположении в пределах предприятия.
При условии дополнения результатов взвешивания вагона на различных этапах перемещения его по предприятию временем взвешивания и родом перевозимого груза реализуется полноценный учет движения сырья, промежуточной и готовой продукции.
Опыт ООО «Авитек-Плюс» по интеграции весового оборудования в корпоративные сети предприятий показывает, что передача данных, полученныхна весовом оборудовании, по открытом протоколу, например, на основе SQL-запросов, в условиях производственных сетей Ethernet сопряжена с проблемами и сбоями, приводящими к недостоверным результатам и наличию непереданной, утраченной или вовремя неполученной информации, что совершенно недопустимо, если предполагается использовать результаты взвешивания для достоверного, оперативного и (или) долговременного учета материальных потоков.
Для исключения подобных ситуаций, для обеспечения надежного и быстрого канала передачи информации от весового оборудования в корпоративную сеть, для хранения указанной информации, а также для мониторинга состояния весов и режимов их работы ООО «Авитек-Плюс» разработан и успешно внедрен на ряде крупных промышленных предприятий программно-технический комплекс интеграции весовых систем (ПТК ИВС), который включает в себя специальный выделенный сервер, на котором функционирует системное и прикладное программное обеспечение и располагается база данных результатов взвешивания и информации о состоянии весоизмерительного оборудования. ПТК ИВС подключается к корпоративной вычислительной сети и предназначен для накопления информации, поступающей от вагонных, автомобильных, товарных, конвейерных весов, весодозирующих систем и пультов ручного ввода, и передачи ее потребителям для дальнейшего использования.
Большинство типов весов производства ООО «Авитек-Плюс» относится к разряду так называемых «интеллектуальных», которые не только выполняют свою прямую функцию – взвешивание, но и сигнализируют о неисправности, о приближении состояния утраты работоспособности, выдавая оператору соответствующую сообщения и передавая на ПТК ИВС служебную информацию о своем техническом состоянии. Подключение весоизмерительных устройств производства ООО «АвитекПлюс» к ПТК ИВС решает задачу развертывания и функционирования системы учета материальных потоков как на отдельных технологических участках, так и на предприятии в целом. Учет материальных потоков дает возможность формирования разного рода суммарных (итоговых) показателей (по массе брутто, массе нетто, массе тары, по перегрузам и недогрузам) и сводок за определенные интервалы времени и с выборкой по определенным признакам (номеру транспортного средства, роду перевозимого груза, пункту отправления, пункту назначения, грузоотправителю, грузополучателю и другим). Дополнительно ПТК ИВС выполняет функцию дистанционного контроля технического состояния
весоизмерительного оборудования, осуществляя благодаря специальным алгоритмам и программным средствам, работающим на контроллерах весов, постоянный его мониторинг.
Таким образом, ООО «Авитек-Плюс» представляет весь комплекс оборудования для развертывания систем учета материальных потоков на предприятиях – от «интеллектуальных» весоизмерительных средств (нижний уровень) до ПТК ИВС на верхнем уровне. Все указанное оборудование «пронизано»
оригинальным программно-алгоритмическим наполнением, позволяющим решать широкий круг задач обработки информации, полученной на различных этапах взвешивания грузов, и предоставлять необходимую информацию для систем учета материальных потоков.
канд. техн. наук, директор по научной работе, dyamp@yandex.ru