Обоснование схемы технологической операции расформирования контейнерного штабеля при автоматизации рабочего цикла автопогрузчика

Темой работы является актуальная в связи с новой концепцией развития транспортной логистики страны «Поворот на Восток» проблема повышения перерабатывающей способности контейнерных терминалов Дальневосточного бассейна. В рамках данного исследования была поставлена задача изучения возможности увеличения пропускной способности зон контейнерных терминалов с технической и технологической сторон принятия управленческих решений. В качестве идеи увеличения перерабатывающей способности оборудования терминала исследована перспектива внедрения в его работу элементов автоматизации через создание на базе мобильных контейнерных перегружателей технологического автомата циклического действия. В контексте разработки концепции работы перегружателя как технологического автомата термин «рабочий цикл» был определен как последовательность действий при исполнении технологической операции выемки целевого контейнера из штабеля, тогда диаграмма переходов автомата является аналогом технологической схемы данной операции. Исходя из этого цель исследования определяется как обоснование выбора унифицированной схемы технологической операции расформирования контейнерного штабеля в рамках автоматизации рабочего цикла автопогрузчика. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: изучены технические возможности перегружателей типа ричстакер и автопогрузчик со спредером верхнего захвата при работе со штабелем в зависимости от местоположения в данном случае целевого контейнера; рассмотрены технологические схемы исполнения операции выемки целевых контейнеров из штабеля, различающиеся типом используемого оборудования и способом расформирования блокирующих стеков; выявлены положительные и отрицательные стороны использования каждой из технологических схем как аналога диаграммы переходов блока управления технологического автомата. Результатом исследования является технологическая схема «применение ричстакера или погрузчика со спредером верхнего захвата с полным разбором блокирующих стеков и выемкой контейнеров только из ближнего ряда» как наиболее предпочтительная по таким важным показателям для автоматизации технологического процесса, как универсальность, «безотладочная» технология исполнения, а также нечувствительность к емкости штабеля.

1. Белозерцева Н. П. Тенденции и трансформации на Дальневосточном рынке контейнерных перевозок в 2022 году: особенности и противоречия / Н. П. Белозерцева, М. Е. Брылева // Логистика: форсайт-исследования, профессия, практика: материалы III Национальной научно-образовательной конференции: в 2 ч., Санкт-Петербург, 28 октября 2022 года. — СПб.: Санкт-Петербургский государственный экономический университет, 2022. — Т. Часть 1. — С. 291–296.

2. Логистический коллапс. Морские перевозки, текущая ситуация и варианты выхода // Военное обозрение [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://topwar.ru/193587-logisticheskij-kollaps-morskie-perevozki-tekuschaja-situacija-i-varianty-vyhoda.html (дата обращения: 20.04.2023).

3. Грузопотоки через российские порты меняют направление // Морские вести России [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.morvesti.ru/analitika/1688/96309/ (дата обращения: 20.04.2023).

4. РЖД направили в Минтранс предложение о перепрофилировании портов Дальнего Востока // PortNews [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://portnews.ru/news/328357/ (дата обращения: 24.04.2023).

5. Кудрявцева Т. Д. Об определении перерабатывающей способности контейнерных терминалов / Т. Д. Кудрявцева, Д. Н. Куклев // Транспорт Азиатско-Тихоокеанского региона. — 2020. — № 2 (23). — С. 18–20.

6. Тимошек Е. С. Аналитический обзор моделей и методов в управлении работой флота / Е. С. Тимошек, Т. Е. Маликова // Эксплуатация морского транспорта. — 2021. — № 4 (101). — С. 38–51. DOI: 10.34046/aumsuomtl01/7.

7. Хлебородов В. С. Анализ эффективности существующих систем организации контейнерных терминалов при использовании различного транспортно-грузового оборудования / В. С. Хлебородов, С. Н. Корнилов // Современные проблемы транспортного комплекса России. — 2012. — Т. 2. — № 1. — С. 238–251.

8. Азимов Ф. К. Методика расчёта рациональных параметров контейнерного депо / Ф. К. Азимов, Д. И. Илесалиев, А. В. Цыганов // Современные проблемы транспортного комплекса России. — 2021. — Т. 11. — № 1. — С. 41–53. DOI: 10.18503/2222-9396-2021-11-1-41-53.

9. Расулов М. Х. Определение вместимости контейнерного терминала, обслуживаемого ричстакером / М. Х. Расулов, Ш. Р. У. Абдувахитов, Д. И. Илесалиев // Инновационный транспорт. — 2019. — № 1 (31). — С. 35–39. DOI: 10.20291/2311-164X-2019-1-35-39.

10. Янченко А. А. Алгоритм оформления судна в порту по технологии предварительного информирования таможенных органов в условиях свободного порта Владивосток / А. А. Янченко, Т. Е. Маликова, А. В. Кузьмин // Территории опережающего социально-экономического развития в Российской Федерации и свободный порт Владивосток: сборник научных трудов X Региональной научной конференции, посвященной 25-летию ФТС России, Владивосток, 05–06 октября 2016 года. — Владивосток: Владивостокский филиал Российской таможенной академии, 2016. — С. 257–262.

11. Кузнецов А. Л. Селективность контейнеров в различных транспортно-технологических схемах / А. Л. Кузнецов, А. Д. Семенов, А. А. Радченко // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2020. — Т. 12. — № 4. — С. 672–682. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-4-672-682.

12. Соловьева Е. Е. Исследование подходов в разработке алгоритмов управления автоматизированной системой организации поиска и выемки контейнеров / Е. Е. Соловьева // Техническая эксплуатация водного транспорта: проблемы и пути развития: Материалы Пятой международной научно-технической конференции, Петропавловск-Камчатский, 18–21 октября 2022 года. — Петропавловск-Камчатский: Камчатский государственный технический университет, 2022. — С. 70–74.

13. Гомбосэд С. Техническое оснащение контейнерных площадок / С. Гомбосэд, О. Б. Маликов // Современные проблемы транспортного комплекса России. — 2013. — Т. 3. — № 1. — С. 7–16.

14. Соловьева Е. Е. Оптимизация работы тыловых грузовых фронтов морских контейнерных терминалов: технологический аспект / Е. Е. Соловьева // Актуальные проблемы развития судоходства и транспорта: Материалы Национальной научно-технической конференции с международным участием, Владивосток, 16–17 ноября 2022 года. — Владивосток: Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет, 2022. — С. 146–153.

15. Kuznetsov A. The Influence of the Storage Strategy on the Complexity of the Container Selection Procedure / A. Kuznetsov, A. Kirichenko, O. Izotov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. — IOP Publishing, 2018. — Vol. 171. — No. 1. — Pp. 012046. DOI: 10.1088/1755–1315/171/1/012046.

16. Маликова Т. Е. Организация таможенного контроля на контейнерных терминалах в морских пунктах пропуска / Т. Е. Маликова // Проблемы транспорта Дальнего Востока: FERBAT-13: материалы юбилейной десятой международной научно-практической конференции, посвященной 200-летию адмирала Г. И. Невельского, Владивосток, 02–04 октября 2013 года. — Владивосток: Российская академия транспорта, Дальневосточное отделение, 2013. — С. 81–83.

17. Радочинская А. Ж. Моделирование процесса обработки импортного грузопотока на контейнерном терминале в среде MATLAB / А. Ж. Радочинская, А. А. Янченко, Т. Е. Маликова // Аэрокосмическое приборостроение и эксплуатационные технологии: Сборник докладов Второй Международной научной конференции, Санкт-Петербург, 14–22 апреля 2021 года. — СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2021. — С. 144–149. DOI: 10.31799/978-5–8088-1554-4-2021-2-144-149.

18. Маликова Т. Е. Анализ процесса формирования таможенного логистического потока на контейнерном терминале / Т. Е. Маликова, Ю. В. Гришина // Проблемы транспорта Дальнего Востока: FERBAT-13: материалы юбилейной десятой международной научно-практической конференции, посвященной 200-летию адмирала Г. И. Невельского, Владивосток, 02–04 октября 2013 года. — Владивосток: Российская академия транспорта, Дальневосточное отделение, 2013. — С. 217–218.

19. Малышев Н. В. К вопросу роботизации тыловых контейнерных терминалов / Н. В. Малышев, Е. К. Коровяковский // Бюллетень результатов научных исследований. — 2020. — № 1. — С. 15–25. DOI: 10.20295/2223-9987-2020-1-15-25.

20. Оськин Д. А. Система с переменной структурой для управления манипуляционным роботом / Д. А. Оськин, М. Е. Дьяченко // Вестник Морского государственного университета. — 2016. — № 75. — С. 54–56.

21. Маликова Т. Е. Детерминированный конечный автомат поиска контейнеров в штабеле / Т. Е. Маликова, Е. Е. Соловьева, А. Ж. Радочинская // Эксплуатация морского транспорта. — 2022. — № 4 (105). — С. 91–100. DOI: 10.34046/aumsuomtl05/11.

22. Маликова Т. Е. Склады и складская логистика / Т. Е. Маликова. — М.: Общество с ограниченной ответственностью «Издательство ЮРАЙТ», 2021. — 157 с.

23. Малышев Н. В. Перспективы безлюдных технологий на контейнерных терминалах / Н. В. Малышев, Е. К. Коровяковский // Интеллектуальные системы управления на железнодорожном транспорте. Компьютерное и математическое моделирование (ИСУЖТ-2019): труды Восьмой научно-технической конференции, Москва, 21 ноября 2019 года. — М.: Акционерное общество «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте», 2019. — С. 244–247.

24. Dyda A. A. Robot dynamics identification via neural network / A. A. Dyda, D. A. Oskin, A. V. Artemiev // 2015 IEEE 8th International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS). — IEEE, 2015. — Vol. 2. — Pp. 918–923. DOI: 10.1109/IDAACS.2015.7341437.

25. Оськин Д. А. Решение обратной задачи кинематики для манипуляционного робота методом штрафных функций / Д. А. Оськин, А. А. Дыда // Фундаментальные исследования. — 2015. — № 11–4. — С. 673–677.

26. Маликова Т. Е. Автоматизация рабочего цикла погрузчика на механизированном контейнерном терминале / Т. Е. Маликова, Е. Е. Соловьева, А. Ж. Радочинская // Аэрокосмическое приборостроение и эксплуатационные технологии: Четвертая Международная научная конференция, Санкт-Петербург, 4–21 апреля 2023 года. — СПб.: Санкт-Петербургский гос. ун-т аэрокосмического приборостроения, 2023. — Ч. 1. — С. 220–224. DOI: 10.31799/978-5–8088-1819-4–2023-4-1-220-224.

27. Ричстакеры CVS Ferrari [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.cvsferrarirus.ru/richstakeryi/ (дата обращения: 10.04.2023).

28. Тонконог В. В. Проблемные вопросы занижения веса груза в контейнерах, перемещаемых морским транспортом / В. В. Тонконог, Е. В. Филатова, Т. В. Головань // Путеводитель предпринимателя. — 2018. — № 40. — С. 268–288.