Посылка из Китая

Когда в 60-х годах люди фантазировали, как должны будут выглядеть роботизированные производственные линии будущего, они много чего себе представляли. В частности, им представлялся такой универсальный робот-андроид, типа как человек — только железный. Который по пропорциям тела как человек, так же двигается, пользуется тем же инструментом и умеет всё абсолютно.

А потом люди подумали-подумали и решили — а ну его нахрен таких роботов! И получилось то, что вы видите на видео.

Прежде всего, что мы здесь видим? Мы здесь видим кучу маленьких роботов-самосвалов. Их грузят, они везут, куда надо, и сбрасывают в дырку. Роботы эти передвигаются по специально подготовленной поверхности, на которую нанесены метки — возможно, координатные. Эти роботы в процессе своего движения иногда образуют «пробки», но никогда не сталкиваются. То есть — они достаточно умные, умеют друг с другом «общаться».

Короче — крутые роботы. Реально крутые. Молодцы китайцы.

В позднем СССР доминировала другая идеология — роторно-конвейерные линии. Грубо говоря, такая линия — она как кишечник. На входе закладываем «пищу», на выходе имеем продукт. Только в отличие от кишечника, продукт полезный. Между прочим, кишечник — естественный пример роторно-конвейерной линии, ибо «обработка», то есть пищеварение, в нем совмещены с продвижением сырья вдоль линии. Вплоть до точки отгрузки конечной продукции.

Ну вы в курсе, что за продукцию отгружает такая линия.

Однако «замшелые совки» далеко не во всём были неправы.

Давайте мы с вами еще раз посмотрим на ролик из китайского высокотехнологического «рая». Такие замечательные роботы, их так много, они так клево ездят… Но чу — слышу я гром рвущихся пердаков — как, как, как в этом апофеозе неантропоморфности, в этом царстве жужжания маленьких маФынок затесался такой несовершенный, такой излишний, такой атавистический человек? Что он там делает? Зачем он там нужен? Он сидит и смотрит на экраны, наслаждаясь поэзией высоких технологий?

Нет, ребята, он не наслаждается поэзией. Он тупо берет в руки КАЖДУЮ посылку, поворачивает этикеткой вверх, и кладет ее на спину роботу.

Вот и все высокие технологии, понимаете? Если убрать этого человека, весь этот парад моделистов-автолюбителей моментально прекратится. Потому что никто роботу на спину груз не положит, работой не озадачит… Если убрать вот этого человека — вся эта машинерия встанет. Вот вам и автоматизация производства.

Ключевая технологическая операция — отделение одной посылки от других, расположение ее таким образом, чтобы считыватель прочитал QR-код с параметрами доставки — лежит в этом видео на плечах человека.

Заметим, что роботы сбрасывают посылки в дырки. То есть — посылки не боятся падения с небольшой высоты, верно? Теперь представим себе наклонную вращающуюся трубу, типа клинкерной печи, но без огоньку, естественно. Труба вращается, на вход засыпаются посылки. По мере вращения и продвижения вдоль трубы посылки выстраиваются в цепочку. Под выходным отверстием трубы у нас конвейерная лента, движущаяся заведомо быстрее, чем из трубы сыплются посылки. Результат — посылки бегут по конвейеру по одной. С конвейера они толкателями расталкиваются в приемные блоки, где с них считывается QR-код, и вываливаются на спину роботам. Вот и человек перестал быть нужен.

Хинт — считывание кода требует определенного времени. В это время считыватель занят. Если вместо считывания делать моментальный фотоснимок, а распознавание кода производить, когда робот уже движется — можно с одного пункта обслужить больше посылок в единицу времени. Ну просто робот едет, и пока он едет — он ждет «целеуказания» от компьютерной системы, которая в этот момент по фотографии читает код. Потом дзынь — приходит роботу сообщение, и он уже доставляет посылку к нужному отверстию.

Ну а считывать коды с неориентированных лейблов умеют даже в супермаркетах — многолучевые считыватели не являются технологической новинкой.

Причем даже и эта система ИЗБЫТОЧНА. На самом деле вместо этих вот роботов, вот этих вот маленьких маФынок можно запулить банальный линейный конвейер, с которого в нужных местах тупыми толкателями посылки будут сталкиваться в желоба. Это не так круто выглядит, конечно, но зато скорость и надежность работы должны возрасти на порядок. Тем более это естественное решение, поскольку задача определения точки назначения как бы гораздо сложнее, чем операция «доставить из точки А в точку Б».

Другими словами, китайцы дорого и с понтами автоматизировали менее сложную часть техпроцесса, оставив самую важную на откуп человеку. В связи с чем у меня возникает вопрос:

Нахемингуя было делать таких умных роботов, чтобы потом поручить им тупо выполнять дурную работу?

Ололошество это и маскомашество.

Материал: http://bigdrum.livejournal.com/577018.html
Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Proper на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@newru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

комментариев 25

  1. Goblin78:

    Жесть. Автор реально думает ,что он умнее всех

    • Proper:

      В словах автора есть смысл. Машинки-самосвалы, скидывающие пакеты в дырки в полу — довольно странное решение.

      • Goblin78:

        Я не про это. Если китайцы сделали именно так, возможно для них в этом был смысл. Илон Маск тоже не просто так всю эту херню городит

        • sok:

          Смотрел документалку как обрабатываются посылки в самом большом немецком пакет-центре dhl под франкфуртом — конвейер, полностью автоматический и никаких идиотских самосвалов. Чрезвычайно эффективно. Люди включаются в работу только когда текст совершенно нечитаем. То есть там ocr разбирает вручную подписанные адреса.

      • zontik:

        Глагнэ, а Вы к залу повнимательней присмотритесь, там этих дырок, как бы не 1000х1000 штук и если делать линейный конвейер то нужно 1000000 шток-толкателей и ещё куеву тучу датчиков. Обслуживание такой лабунды будет просто писец, выйдет из строя какая-то релюха, что всё линию останаваливать? это простой и пробка из посылок, плюс один шток толкатель будет делать 100 толчков в сутки, а другой 10, это будет неравномерный износ и т.д. и т.п.
        А в ролике простенький конвеер который работает непрерывно, он даже скорее кольцевой, 100 человек и 2000 роботов, которые заменяют 1000000 шток толкателей и линию в несколько километров длинной. Вот и смысл.
        И менять робота или человека проще одого убрал, другого поставил простоя нет.
        Конечно, если у Вас 1000 точек сортировки то такой огород городить не зачем, но если уже 400х400 то есть 160000 точек, то есть повод задуматься.

        • Proper:

          Чочоч? О том, что сортировочные конвееры могут быть иерархические — вы даже и не подозреваете?

          Вот главный конвеер. При максимальном размере посылки в полметра на длине немного поболее 50 метров можно разместить ДВЕСТИ рукавов для сброса (не забываем, что у конвеера две стороны). Под каждым из этих рукавов стоит еще один конвеер, поменьше — скажем, на 50 позиций сброса (это всего около 13 метров длины). Умножаем — 10.000 позиций сортировки. Это уместится в помещении размером примерно 55×55 метров (с учетом технических проходов).

          Теперь рассмотрим зал с дырками. Довольно очевидно, что если дырка 0.5 метра — то расстояние между дырками должно быть несколько поболее полуметра — иначе тележки будут падать в дырку и цепляться друг за друга при разъездах. Но ладно, пусть расстояние те же полметра — меньше просто невозможно при выбранной китайцами архитектуре тележек. Несложная геометрия показывает нам, что для работы каждой дырки в 0.5 метра в этом случае нужна площадь пола в 1 квадратный метр. То есть для 10.000 позиций сортировки нам понадобится пол 100х100 метров — то есть помещение ВЧЕТВЕРО БОЛЬШЕ.

          А уж сколько понадобится гугнороботов для обеспечения такой же пропускной способности, как у конвеерной системы… Да, собственно, нисколько — потому что производительность всей этой суеты машинок хуже на полтора-два порядка и никогда не дотянется до производительности параллельной конвеерной сортировки. Слишком много коллизий.

          Китайское решение имеет смысл знаете когда? Когда количество сортировочных позиций (лотков) велико, а количество пакетов в единицу времени — невелико. Но даже в этом случае оно сомнительно — потому что то же самое спокойно сделает конвеер с отбрасыванием. Знаете, что это такое? Это когда число позиций сортировки, скажем, в 10 раз меньше, чем номенклатура, идущая на вход конвеера — соответственно толкатели вынимают с конвеера только 10% номенклатуры, распихивая ее в выходные лотки, а 90% уезжают во вторичный накопитель (или обратно в общий накопитель типа FIFO). Затем корзинки под выходными лотками меняются, на вход конвеера сыплют содержимое вторичного накопителя — и конвеер сортирует другие 10% номенклатуры. Нетрудно догадаться, что в этой системе вы размениваете производительность на размер системы — то есть система на 10.000 позиций номенклатуры будет иметь всего 1000 толкателей и выходных лотков, однако и производительность упадет в 10 раз. Причем множитель 10 здесь взят просто для иллюстрации — он может быть любым, какой надо.

          И кстати — на видео сортировочный пол примерно 20×30 ячеек. То есть всего-то 600 позиций. Было бы для чего огород городить. Это вам с непривычки кажется, что там много-много-много всего. 1000 позиций по метру на дырку — это КИЛОМЕТР. Вы видите там километровый зал? Вы ошиблись примерно на полтора порядка.

          • zontik:

            О_о Вы даже обидным словом меня не назвали))) значит китайское решение имеет смысл, но только если хотите угрохать кучу строительных материалов (к этому я уже в конце пришел).
            Иерархические системы сортировки не решают проблему непрерывности обработки, сломался толкатель в нижнем конвейере и иерархическая система до устранения неполадки не сможет обработать n-ый% товара, так как один конвейер на 50 лотков будет остановлен и они не будут заполнены в течении какого-то количества времени, а вот успеют ли починить до окончания цикла сортировки, есть n% вероятность, что нет и тогда либо товар задержится либо его перенаправят на другу станцию сортировки.
            Внимательно посмотрел ролик там указано количество 200 000 обрабатываемых единиц в день в если взять Ваш иерархический конвейер то для обработки такого количества ему понадобиться 200/10=20 циклов обработки не много, но могут быть затыки при перестановке лотков, раз плюс процент необработанного товара в случае отказа увеличивается на количество циклов которое простоял конвейер, т.е. не очень надежно и очень нервно каждый жень.
            Теперь давай-те посмотрим на длину конвейеров общую 13х200=2600 метров + 50 главный, итого 2650м если уменьшаем множитель, то длина конвейеров увеличится вдвое, зато и количество проблем уменьшится вдвое
            У китайцев на решение обработки 200т. ед. размер помещений 1000х1000 метров, ковейер меньше метров 400 по кругу, но угрохали овер довига строительных материалов даже не в четыре раза, в где-то в 8 раз. Т.е. система излишне затратна и избыточна потому что там 1000х1000 дырок, тем самым выгода от непрерывности не значительна, зато куча 1000000 вариантов это сила ДОО.
            З.ы. убеждение в Вашей правоте пришло по мере написания коммента.

            • Proper:

              >>сломался толкатель в нижнем конвейере и иерархическая система до устранения неполадки не сможет обработать n-ый% товара, так как один конвейер на 50 лотков будет остановлен

              С какого перепугу? Сдохший толкатель всего лишь означает, что ОДИН ЛОТОК выключается из работы. Конвеер же продолжает работать.

              Если вы имеете в виду, что сдохший лоток на верхнем уровне иерархии выключает целый нижележащий конвеер — ну да, выключает. В моем примере — один из ДВУХСОТ. Теряется 0.5% сортировочной емкости. Но таких толкателей — 200 из 10.000, вероятность отказа одного из них примерно 2% от вероятности отказа толкателя на нижележащих конвеерах.

              А самое смешное — это то, что при использовании схемы с отбрасыванием любое количество сдохших толкателей, существенно меньшее, чем общее их число на конвеере — не приводит к прекращению работы конвеерной системы сортировки. У нее просто пропорционально падает пропускная способность, поскольку часть посылок возвращается в накопитель, и проходит повторную сортировку.

              В этом-то и прикол. Вот этого-то многие не понимают. Сортировочный конвеер — это не роторная линия, это не последовательная, а ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ обработка.

              • zontik:

                Да уже ВСЁ понял, не без мозгов чай. Только ответ на вопрос А на фуагра, так и остался… нерешенным. Может это демонстратор технологий или эксперимент какой? пытливость ума всё-таки.

                • Hilurg:

                  Можно предусмотреть резервные связки «толкатель/конвейер» на случай поломки. Тот товар, что уже на конвейере и должен был идти по поломке — возвращается на повторную сортировку и на общих правах идёт по резерву.

  2. Ded Mazay:

    Вот не понял, почему скидывают пустоту в люк, и так не один раз на видео. Потеряли при движении посылку?

    • Cyanid:

      У мафынки было задание — привезти пустоту и скинуть её в люк.

      • Ded Mazay:

        Дырки есть, а бубликоф нет. Гэто хайтэк наверное.

  3. sok:

    С точки зрения автоматизации у распределенной системы как здесь есть одно неоспоримое преимущество перед конвейерными схемами — их можно легко и дешево масштабировать. Добавилась нагрузка — выпустил еще два десятка роботов. В данном случае человек станет узким местом для пропускной способности системы, тоже надо масштабировать ;)

    • Proper:

      Это так кажется. Я там выше описал вам конвеерную схему с отбрасыванием — она масштабируется по числу позиций еще проще и легче.

      А проблем с нагрузкой — у коллизионной схемы куда больше, чем у конвеерной. Как вы можете заметить даже на этом видео — уже при относительно небольшом числе роботов они больше стоят, чем ездят. Добавление количества роботов сначала начинает приносить всё меньший и меньший прирост производительности, а потом производительность с добавлением каждого следующего робота и вовсе начинает ПАДАТЬ. Потому что они МЕШАЮТ друг другу, занимая перекрестки. И чем больше перекрестков — тем бОльший писец наблюдается, тем скорее система входит в коллапс.

      • sok:

        Ну тоже верно. Предел насыщения у любой системы есть. Я просто предположил, что китайцы как раз ценой руководствовались.

        • Proper:

          Используйте квадракоптеры с видеокамерой — тогда не нужен пол с дырками, ящики для пакетов можно составлять почти вплотную, номер ящика в виде кода на табличке сверху, и вообще не нужно здания — достаточно навеса в чистом поле и нескольких столов. Квадракоптеру цепляют пакет, сообщают номер ящика — он летит, уворачиваясь от других квадракоптеров, скидывает пакет в ящик и возвращается на стол подзарядки. Коллизии разрешаются в 3D — что сразу уменьшает их на порядок по сравнению с плоскостью при том же числе носителей.

          Как вам решение? Будет выглядеть впечатляюще, лохи диванные будут ссать кипятком.

  4. AndroID:

    А че нельзя QR-коды вешать с нескольких сторон?

    • Proper:

      Для плоских пакетов — разумная идея. А еще более разумная идея для плоских пакетов — нераспознанный пакет подавать на кантователь. То есть переворачивать и снова отправлять на распознавание.

      А еще более-более разумная и, главное, универсальная идея — поставить прозрачный стол и читать QR-коды несколькими считывателями СРАЗУ СО ВСЕХ СТОРОН. Считыватели-то копейки стоят.

      Но это же надо головой думать, а не задницей. А если думать головой — тогда вся вот эта погребота с машинками сразу отправляется в унитаз.

      • AndroID:

        Тож подумал, что наверное можно считывать код сразу со всех сторон (пакеты же не только плоские), перед скидыванием посылки на робота.
        Ну или, в случае с конвейером, считывать в контрольной точке QR сразу со всех сторон, а потом уже комп анализирует и дает команду на конкретный толкатель, когда ему сработать на конкретный пакет.

        • Proper:

          Естественно. Правильный конвеер имеет нумерованные места (ячейки), в каждую из которых скидывается по одному пакету. В зоне считывания происходит привязка QR-кода (то есть карточки конкретного пакета) к номеру ячейки. При переброске на конвеер второго уровня происходит привязка карточки еще и к новому номеру ячейки на новом конвеере.

          Ну а маршрутизация — это совсем простая задача.

          Более того — номер толкателя (выходного лотка), в который будет сброшен груз, может быть определен даже до распознавания QR-кода, еще при формировании груза, и сразу вписан в виртуальную карточку пакета. У контроллера толкателя, соответственно, сразу после привязки карточки к ячейке конвеера имеется список номеров ячеек, с которых он должен вытолкнуть пакет. Он тупо читает номер ячейки и смотрит в таблицу — толкать/не толкать. Толкает — и стирает этот номер в таблице. А чтобы не было проблем с повторением номеров ячеек при полном обороте конвеера — номер ячейки дополняется числом оборотов ленты с начала дня. Получается уникальный для данного конвеера в течении суток номер, монотонно нарастающий.

        • Proper:

          Ну а теперь давайте сделаем еще один шаг — и вообще перевернем ситуацию.

          Смотрите — посылки один хрен приходят кучей в мешках, и их один хрен надо разбирать руками, развязывать мешки, высыпать, отмечать в учетном списке каждого мешка, что посылки именно вот такие и все в мешке нашлись. То есть некая девочка один хрен открывает мешок и вынимает из него отправления, кликая на каждое считывателем, чтобы свериться со списком. Давайте возьмем пластиковые лотки со встроенным RF ID, и после считывания каждой посылки девочка будет кидать ее не в общую кучу — а сразу в отдельный лоток, который сразу уезжает от нее по ленте конвеера, а перед ней вываливается новый пустой лоток.

          Понятно же, что уже в этот момент можно привязать считанную карточку посылки (заметь — сверенную с описью мешка) к RF ID лотка. И дальше оперировать только этим RFID. Это устраняет необходимость в оптических считывателях, по конвеерам вплотную друг к другу ползут пластиковые лотки стандартного размера, что упрощает механизм сортировщика и исключает повреждения пакетов, и так далее.

          А если мы говорим за интернет-магазин — то лотки с RFID можно использовать еще на этапе подбора товаров в заказ, и вообще ничего не считывать. Так же и паковать — упаковщик достает из лотка подобранный комплектовщиком товар, заматывает его в пупыр-пленку, кладет в пакет, лепит напечатанную этикетку — и кладет пакет обратно в этот же лоток. И проталкивает лоток дальше — к конвееру сортировки.

          Если на RFID жаба душит — можно наклеить на лоток в сторого определенном месте уникальный штрих-код. Это вообще практически бесплатно.

          Понимаешь, к чему я веду? Городить линию, которая оперирует разномастными пакетиками и коробками — это вообще стрём и признак несистемного подхода к проблеме. Это как везти разномастные товары в сухогрузе, свалив их горой в общий трюм — вместо того, чтобы использовать контейнеровоз.

          • AndroID:

            Ну, на разных этапах все равно придется сортировать. Сначала сортировка, к примеру, по стране получателя, потом по области, по району, etc. А еще возможны и особые условия груза (хрупкое, не кантовать и т.п.)
            Ну а в инет-магазинах, наверняка сначала таки идет какая-то первичная сортировка на стадии упаковки товаров.

            • Proper:

              Сортировать надо не пакеты и коробки, а КОМПЛЕКТ ЗАКАЗА — который до самого конца может ехать в технологическом лотке стандартного размера с технически читаемым номером.

              На фотке, которую я показал — фармацевтический склад, этап подбора заказов для аптек. До самого конца этот заказ так и будет ездить в этом желтом пластмассовом корытце — пока его не отгрузят в адрес аптеки. В этот момент он уже будет упакован в коробку, замотан и снабжен накладной и описью — но всё равно будет лежать в том же самом пластиковом корытце с номером. Потому что так удобнее сортировать и обрабатывать.

              Видишь нигера с тележкой с картонными коробками? Это он раскладывает товар, полученный от поставщика, на стеллажи. У него на руке трекер с экраном, и на нем компьютер пишет — куда ему надо пойти и на какую полку что положить.

              С другой стороны бабы с желтыми лоточками — это комплектовщицы. У них такой же трекер, который говорит им, куда пойти и откуда сколько взять коробочек. Причем на трекере имеется считыватель штрих-кодов — баба берет коробочку с лекарством и наводит на нее считыватель, компьютер ей подтверждает выбор либо говорит «дура, ты не то взяла, положи обратно в ячейку номер такой-то».

              Вот так выглядит современная автоматизация — человек используется в качестве тупого робота, которого компьютер пошагово ведет от стеллажа к стеллажу. Это позволяет использовать для работы легко заменяемых дебилов, платить им копейки и не тратиться на обучение.

              Впрочем, русских бузинессманов душит жаба на трекеры — поэтому BBird придумал вместо трекеров печатать листочки с координатами товара в зале, номером ящика и количеством. Тупые чуреки тупо брали очередной листок из принтера и ходили по залу, набрасывая согласно указаниям на листке позиции в лоточек — а комп печатал листки с учетом оптимизации маршрута перемещения чуреков по залам. Контроль подбора он перенес на этап упаковки — там девочки водят коробочками по сканеру, комп отмечает позиции и потом говорит — ОК, заказ собрался, можете заматывать. Хе-хе, русские удешевили процесс, при этом на складе даже не стояло компов — только тупые сетевые принтеры, взаимодействие персонала с которыми сводилось к «взять листок». Даже запихиванием бумаги в принтер занимался отдельный человек, обходивший все принтеры перед сменой и загружавший их.

              • AndroID:

                Непонятно выразился. Касаемо поставщика понятно. Но ведь есть еще транзитные склады по пути доставки (почта, курьерские службы). Вот там и потребуется отдельная сортировка. Хоть пакетов, хоть коробок. А такая автоматизация далеко не везде работает. Чаще ручками, имхо.