Участники научно-технологической программы «Большие вызовы» решают кейс компании «БИОКАД» по оптимизации работы с лабораторным биореактором. Оборудование применяется для выращивания клеток и получения белка. При этом обслуживание биореакторов – очень сложный и длительный процесс, который может продолжаться до двух недель. Оптимизация работы поможет не только создать более комфортные условия труда для сотрудников, но и снизить финансовые затраты. Работа ведется по направлению «Передовые производственные технологии».
На предприятии биореакторы расположены в чистых помещениях. Это нужно, чтобы сохранить стерильность при работе с таким оборудованием. По классической схеме сотрудник использует портативное устройство (например, планшет), но эта связка, привычная в бытовой жизни, становится неудобной в лабораторных условиях. Нажимать сенсорные кнопки в защитных перчатках, а их надевают две пары, неудобно. Кроме того, есть ряд операций, допустим, калибровка датчика или настройка насоса, когда у сотрудника заняты обе руки. Для некоторого оборудования применяются кастомные системы управления, которые находятся в отдельном помещении. Для перемещения между помещением с оборудованием и локацией с пультом системы управления требуется проходить процедуру смены защитного костюма и его обработки. Все перечисленное выше приводит к затратам средств и времени компании.
Эти проблемы решает разработка голосового помощника. С таким устройством сотрудник будет со своего рабочего места подключать bluetooth-гарнитуру, чтобы выдавать системе команды. Тем самым у высококвалифицированных специалистов появится больше времени, к тому же будут сэкономлены средства на закупку костюмов. Уменьшается и количество контактов с разными поверхностями – это повышает качество конечного продукта.
«Мы планируем использовать разработку на нашем производстве, поскольку изначально нуждались в таком оборудовании и хотели привлечь к работе специалистов со стороны, чтобы получить свежий взгляд, послушать варианты интересных решений. И именно участники “Больших вызовов” помогли нам сгенерировать множество идей, – говорит руководитель группы интеграции аппаратных платформ АО «БИОКАД» Дмитрий Танков, который курирует это исследование. – Наши работники протестируют голосовой помощник. Дальше мы попробуем включить его в работу крупных промышленных биореакторов, установок фильтрации и очистки, на которых ведется сложный технологический процесс».
На проекте школьники работают с реальным лабораторным биореактором АО «Биокад».
«Мне интересно работать над этой задачей, потому что передовые производственные технологии совмещают в себе множество разных компетенций: программирование, сборку электронных компонентов, создание модели корпуса и его печать на 3D-принтере. Благодаря им и получается хороший проект. В команде я работаю над интерфейсом визуального контроля и стараюсь создать удобную для каждого пользователя систему», – рассказала о своей работе участница из Борисоглебска Алиса Степаненко.
Работая над проектом, школьники разделились на роли для разных этапов: в команде есть программисты промышленных контроллеров, ребята, отвечающие за обмен данными с исполнительными механизмами, школьники, разрабатывающие панель визуализации, синтеза голоса и преобразования протоколов. А в «железе» все разработки реализуют инженер-проектировщик и инженер-конструктор.
«На “Больших вызовах” я впервые. Мне нравится программировать, и поэтому я разрабатываю голосового ассистента на языке программирования Python. Он будет распознавать голос сотрудника и передавать его команды системе. Сейчас наш прототип тестируется на настоящем биореакторе фармацевтической компании. На итоговой защите мы покажем, как можно управлять им голосом», – поделился участник из станицы Кавказской Краснодарского края Иван Перепелицын.
На итоговой защите участники проекта планируют представить систему голосового управления, состоящую из bluetooth-гарнитуры, корпуса с панелью, контроллера и подключенных к нему миксера, нагревательного элемента, датчиков и разработанного программного обеспечения по управлению реактором.
«С помощью нашего голосового ассистента можно во много раз повысить производительность работы, поскольку сотрудникам предприятия не придется несколько раз перемещаться между чистой зоной и помещением с пультом управления. Сейчас я занимаюсь программированием основного логического контроллера, к которому подключен двигатель и основные датчики температуры и уровня Ph. А в будущем я планирую и дальше заниматься программированием и работать над созданием искусственного интеллекта, который позволит оптимизировать работу системы управления биореактором», – добавил участник из Волгограда Валерий Плешаков.
Разработка будет актуальна не только на фармацевтических, но и на других производствах. Например, на предприятиях пищевой и легкой промышленности, где компании также смогут экономить время и свои средства.
Больше информации о программе «Большие вызовы» смотрите на сайте bigchallenges.ru.
