Pētniecības projekta kopējās attiecināmās izmaksas, euro 479 308,00 tai skaitā, Atveseļošanas un noturības mehānisma līdzfinansējums, euro 283 060,60
Projekta mērķis ir radīt tehnoloģiju un iekārtas prototipu, kas grupē mainīga svara un citu mainīgu parametru objektus kopās ar fiksētu svaru noteiktās robežās, tad ievieto grupēto kopu vienā iepakojumā saskaņā ar noteiktu algoritmu.
PERUZA pētniekiem projekta 1.etapā no 2023.gada 1. marta līdz 30. jūnijam bija 2 veicamie uzdevumi: 1. veikt zināmā esošā tehnikas stāvokļa izpēti un sniegt risinājumu kritiku, un 2. veikt statistisko datu vākšanu par iepakošanai padodamo produktu gabaliņiem pēc to svara un telpiskajiem parametriem. Etapam izvirzītie uzdevumi savu mērķi ir sasnieguši pilnībā.
Tirgus izpētes rezultātā ir identificēti 3 galvenie konkurējošie risinājumi, ko veidojuši pazīstami lieli uzņēmumi, tādi kā MAREL, ISHIDA un MARELEC. Deklarētās veiktspējas un pieejamie dati par iekārtu tehniskajiem risinājumiem un parametriem tika salīdzinātas ar PERUZA iepriekš veidotu iekārtu. Šads salīdzinājums nepieciešams, lai identificētu gan veiksmīgus, gan neveiksmīgus risinājumus. Galvenais secinājums ir, ka tirgū pieejamie risinājumi ir ar salīdzināmām ražībām, bet kā likums nenodrošina fasēšanas precizitāti mazos iepakojumos, kuros objektīvi katra gabaliņa svara novirzes būtiski ietekmē saliekamo kombināciju.
Produkcijas statistikas dati sākotnējā apjomā tika ievākti vienā no Latvijas putnu gaļas produkcijas ražošanas uzņēmumiem. Iegūtie dati tika nodoti projekta partnerim Procesu analīzes un izpētes centrs SIA, kur tie tika izmantoti, lai definētu partnera pētījumu sadaļai nepieciešamo simulēto datu kopas. Lai arī patlaban iegūtie dati kopumā satur vairāk kā 10 000 unikālu svara fiksācijas notikumu, datu daudzums ir jāturpina palielināt, lai iegūtu statistiski noturīgu kopu, ar kuras palīdzību verificēt matemātiskās simulācijas ceļā iegūtos kombināciju veidošanas algoritmus.
Laika posmā no 01.07.2023. līdz 30.09.2023. Pētniecības projekta Rūpnieciskā pētījuma gaitā ir iegūtas jaunas zināšanas par matemātiskās modelēšanas dažādu metožu piemērotību objektu padošanas prognozēšanai gadījumos, kad produktu plūsma sastāv no gabaliņiem ar individuāliem svariem prognozējamā diapazonā, bet to ierašanās secība nav iepriekš paredzama.
Identificēti vairāk ka 100 patenti, kuri saskaras ar potenciāli veidojamās iekārtas risinājuma lauku, no tiem 46 patenti aizsargā tirgū esošos risinājumu. Pamatā patentu aizsargātie risinājumi ir realizēti galveno konkurentu iekārtās. Pētījuma gaitā nodefinēti galvenie potenciālie risinājumu virzieni, lai nepārkāptu ar patentiem aizsargāto risinājumu autortiesības.
Pētniecības projekta “Tehnoloģija un iekārtas prototips objektu ar mainīgiem parametriem fasēšanai fiksētu nosacījumu iepakojumā” 1.aktivitāte – ‘Rūpnieciskais Pētījums’ bija nepieciešams, lai definētu iespējamos risinājumus, izzinātu esošos konkurējošos risinājumus un definētu perspektīvo projekta attīstības vektoru.
Laika posmā no 1.10.2023. līdz 31.12.2023. pētniecības projekta 3.etapā izveidotas divas iekārtas tehniskās koncepcijas, kuras katra īsteno vienu no diviem matemātiskajiem algoritmiem un izveidoti divi konceptuāli risinājumi produktu gabaliņu pārvietošanai un ievietošanai mērķa iepakojumos.
Laika posmā no 01.01.2024. līdz 31.03.2024. uzsākta pētniecības projekta Eksperimentālās Izstrādes gaita, kuras ietvaros CAD vidē izveidoti un simulēti divu konceptuālo iekārtu principiālo mezglu risinājumu prototipi un izveidots pilns tehniskais uzdevums divu iekārtu konstruēšanai turpmākajā Eksperimentālās Izstrādes fāzē.
Laika posmā no 01.04.2024. līdz 30.06.2024. Pētniecības projekta Eksperimentālās Izstrādes gaitā izgatavoti divu principiālo mezglu risinājumu fiziski prototipi – jaunas konstrukcijas produktu pārneses kasetes kopā ar sāniskās pārbīdes risinājumiem un produktu satveršanas risinājums, kas darbojas pārī ar produktu pārneses kasetēm. Jaunie risinājumi efektīvi adresē vairākas problēmas, kas novērojamas zināmajiem risinājumiem.
Izstrādāta tehniskā dokumentācija iekārtas izgatavošana abiem paredzētajiem iekārtas fiziskajiem prototipiem.
Laika posmā no 01.07.2024. līdz 30.09.2024. pētniecības projekta Eksperimentālās Izstrādes gaitā attīstīti un izgatavoti divu iekārtu galvenie funkcionālie elementi, ar kuriem uzsākti testi laboratorijas apstākļos.
Prototipam ar produkta pārneses kastītēm ir izveidotas jaunas produkta pārneses kastītes, izveidots lokveida konveijers ar pagriežamu plāksnīšu ķēdi, izveidota pārneses kastīšu nostumšanas sistēma, pilnveidots satvērējs, kas pārnes produktu no kastītēm uz trauciņiem.
Prototipam ar produkta tiešo padevi pa konveijera lentu ielikšanai trauciņos izveidoti pneimatiskie pirkstveida satvērēji un izveidoti trauciņu pārvietotāji uz sāniem. Etapam paredzētie uzdevumi ir izpildīti pilnā apmērā.
- Izveidota matemātiska metode, kā novērtēt konkrētā fasējamā apjoma piemērotību konkrētā mērķa svara fasēšanai, kas ļauj pieņemt biznesa lēmumu par fasēšanas uzdevumu.
- Pielietotais matemātiskais risinājums spēj dot fasēšanas precizitāti 0% līdz 2% pārsvara tam pašam fasējamajam apjomam, kuram esošās fasēšanas iekārtas strādā precizitātes diapazonā 0% līdz 8%. Tā paša fasējamajā apjoma manuālā fasēšana pie tā paša izpildes ātruma uzrādīja precizitātes diapazonu 0% līdz 14%. Šeit noteikti ir jāuzsver, ka fasēšanas precizitāte ar mērķa ātrumu 60 gabaliņi minūtē ir viennozīmīgi atkarīga no padotā apjoma svaru sadalījuma un atļautā gabaliņu skaita mērķa iepakojumā. Kombinēt lielas svaru izkliedes produktus ir sarežģīti, ja gabaliņi nāk jauktā kārtībā un pārlūkojamā kombināciju horizontā neatrodas un ilgstoši neparādās atbilstoša svara gabaliņš. Fasēšanai atļautais gabaliņu skaits tāpat ietekmē iekārtas produktivitāti un precizitāti. Tā 2 gabaliņus vienā iepakojumā sakombinēt šaurā pieļaujamā svara diapazonā ir daudz sarežģītāk, nekā 5 vai 10 gabaliņus. Sekojoši, izveidotās iekārtas veiktspēja reālos ražošanas apstākļos būs atkarīga no ražošanas un biznesa lēmumiem.
- Matemātiskās gabaliņu kombinēšanas risinājums ļauj sasniegt būtiski augstāku fasēšanas precizitāti, tādejādi nodrošinot papildus ieņēmumus pārtikas uzņēmumam, jo netiek bez maksas atdots produkts dēļ neprecīzas iepakošanas fiksēta svara iepakojumā. Vistas fileju realizācijas gadījumā putnu gaļas ražotājs tikai no fileju precīzākas fasēšanas dēļ var gūt papildus . Lai aprēķinātu ekonomisko ieguvumu, ieviešot PERUZA izveidoto iekārtu reālā ražošanā, ir izmantoti publiski pieejama informācija par a/s PF Ķekava [1], kas gadā realizē 35,3 tūkstošus tonnu putnu kautķermeņu. Pieņemot, ka filejas sastāda 20% no šī apjoma, iegūstam ap 7 tūkstoši tonnu fileju gadā. Fileju realizācijas cena ir ap € 4/kilogramā, tātad kopējais ienākums no fileju realizācijas ir lēšams ap 28 miljoni eiro. Jaunās matemātiskās kombinēšanas metodes pielietošana piesardzīgā salīdzinājumā ar esošu automatizētas iepakošanas risinājumu var dot vidēji līdz 2% ietaupījuma jeb 0,56 miljonus eiro papildu ieņēmumu un salīdzinājumā ar esošu manuālo iepakošanu vidēji līdz 5% ietaupījuma jeb 1,4 miljonus eiro papildu ieņēmumu.
- Matemātiskā metode iekārtas vadībā realizēta arī kā dziļās mašīnmācīšanās paņēmiens. Vadības sistēma koriģē savu uzvedības algoritmu līdz ar produktu fasēšanu, paralēli apkopojot statistiku par jau iepakoto gabaliņu svara sadalījumu un attiecīgi koriģējot kombinēšanas un mērķa kastīšu izvēles stratēģijas.
- Iekārtas veiktspējas būtisku uzlabojumu panācām ar inovatīvu piepildīto kastīšu sāniskās izneses risinājumu, kas nodrošina pastāvīgi pieejamas 10 mērķa vietas kombinēšanai.
- Iekārtas ātruma veiktspēju paaugstināja elastīga pneimatiska pirkstsatvērēja pielietojums, kam ir neliela pašmasa, tātad mazāka inerce un tātad var ātri pārvietot lietderīgo kravu.
[1] https://vistas.lv/wp-content/uploads/2021/07/PFK_gada_parskats_2019-2020.pdf
