Будь в курсе

Роботы в архивах. Как устроены хранилища самых технологичных библиотек мира

Работа в этих архивах похожа на съемки научно-фантастического фильма: каркасные «небоскребы» с тысячами лотками для хранения документов, металлические серпантины с десятками станций для загрузки-выгрузки «пассажиров» и невозмутимые роботы-гиганты, исчезающие в лабиринте архивных «дорог».

Автоматизированные системы (АС) и робототехника — не прихоть архивных «гиков». Это в первую очередь обоснованное решение для ряда проблем, с которыми рано или поздно сталкиваются все архивы. Как правило, переговоры на высоких технологических тонах начинаются, когда дефицит площадей для хранения и растущие расходы на их обслуживание переходят критичный порог. В других случаях выбор в пользу АС и роботов продиктован особенностями самого хранилища: вряд ли найдутся энтузиасты работать под землей или колесить по рельсам с кислородным баллоном за спиной. Современные технологии подхватывают эстафету там, где десятки человек готовы опустить руки. И вот лишь несколько примеров.

Овиаттская библиотека, Калифорнийский университет

Идея установить в архиве университетской библиотеки автоматическую систему хранения и поиска (ASRS — Automated Storage and Retrieval System) возникла как экономическое решение проблемы нехватки архивных площадей. В 1991 году Калифорнийский университет стал первым в США учебным заведением, в библиотеке которого развернулась инновационная система стоимостью в $2 млн. Сегодня ежегодные затраты на ее обслуживание оцениваются в $35 тыс. При этом была достигнута значительная экономия в расчете на 1 единицу хранения: $0.86 в ARSR против $4.26 в традиционных открытых стойках. Физическую основу архива составляет стоечная конструкция площадью 743 кв. м и высотой 13,7 м. В ней располагаются 13 260 металлических ящиков («корзин» разных размеров: средняя нагрузка на 1 ящик — 159 кг, максимальная — 205 кг), в которых хранится более 850 тыс. единиц. Общая протяженность архивных материалов и специальных коллекций — 4,6 км.

Поиск документов осуществляется с помощью системы штрихкодирования. Онлайн-каталог библиотеки программно связан с ASRS. Когда из каталога поступает запрос, поисковая система строит путь для роботизированного подъемного крана. Обычно исполнение запроса занимает не более 15 мин. Ежегодно робот обслуживает порядка 15 тыс. запросов. Отметим, что библиотека на базе ASRS оказалась очень жизнеспособной. Лишь несколько лет назад, т. е. почти 20 лет спустя с момента запуска, она пережила большой апгрейд компьютерного оборудования, который, как утверждают в техническом департаменте университета, прошел с минимальными неудобствами для пользователей библиотеки.

Бодлианская библиотека, Оксфордский университет

Одна из самых именитых британских библиотек Bodleian Library получает тысячу новых изданий каждый день. Сегодня это уже не библиотека, а группа библиотек, фонды которых растут невероятными темпами. По словам библиотекаря проф. Сары Томас, о дефиците квадратных метров заговорили еще в 1970-е годы, но лишь несколько лет назад ситуация стала патовой. Решение обошлось Оксфордскому университету в £26 млн. В 2010 году он объявил о вводе в эксплуатацию настоящей книжной крепости в Суиндоне (45 км от Оксфорда), куда переехали 6 млн книг и 1,2 млн карт. В новом книжном хранилище, построенном по проекту архитектора Скотта Браунригга (Scott Brownrigg), протянулись 245 км полок общей вместимостью до 8,4 млн книг. Для их размещения была возведена супервысокая стеллажная система (11,4 м) с 31 проходами протяженностью по 71 м.

В проходах работают 9 пикеров (сборщиков) Jungheinrich EKS 312, собирающих заказанные книги. Они оснащены двумя разными видами тележек, специально разработанными для скользящего забора книг. Высота подъема меняется с помощью дополнительной лифтовой функции «юнгхайнрихов». В хранилище также есть гидравлические тележки, которые доставляют пришедшие в архив книги в конец каждого прохода (после этого их подхватывают пикеры). Специальный погрузчик с противовесом меняет пикерам батареи. Пикеры и пр. механические агрегаты не являются в полном смысле роботами — ими управляет оператор. При заказе книги до 10 утра студенты могут получить заказ в любой читальный зал библиотеки к 15 часам того же дня. Ожидается, что при нынешней скорости заполняемости архива ресурс нового хранилища будет исчерпан через 15-20 лет.

Национальное газетное хранилище в Бостон Спа, Британская библиотека

В Бостон Спа (графство Западный Йоркшир) Британская библиотека построила, пожалуй, самый технологически продвинутый «курорт» для хранения национальных газетных фондов National Newspaper Building. На протяжении 6 месяцев 167 грузовиков перевозили из прежнего хранилища в Колиндейле 280 тыс. томов газет. 23 января 2015 год в газетном хранилище стоимостью £33 млн. состоялось официальное открытие. Архитектуру «мастерили» в Atkins, инженерно-техническим исполнением занимались в Kier. В итоге на общей территории 5200 кв. м появилась усиленная стеллажная конструкция, основной каркас которой занимает 83 м в длину, 50 м в ширину и 24 м в высоту. Она выдерживает 7 млн единиц хранения весом до 800 тонн. 33 км газет, 144 тыс. контейнеров, 160 км полок — все это находится под контролем полностью автоматизированной системы хранения и поиска документов, к которой подключены 9 кранов-роботов. Каждый час она способна доставлять 250 документов, ежегодно исполняя более 4 млн запросов. Для обслуживания 1,5 млн единиц хранения необходимы максимум 5 сотрудников. Издание, заказанное в главном читальном зале Британской библиотеки на Сент-Панкрас (Лондон), будет доставлено читателю в течение 48 часов. Добавим, что роботы, документы и люди работают в особых климатических условиях, соответствующих стандарту BS545:2000. Уровень кислорода поддерживается не выше отметки 14,8 % (воспламенение возможно при насыщении воздуха 17 % кислорода), постоянная температура — на уровне 16 С, влажность — 52 %. Собранные под одной крышей технологии — ASRS, климат-контроль и системы предотвращения пожаров — являются уникальными для архивного хранения. Не исключено, что через 15-20 лет, когда последняя газета займет свое место в Boston Spa, у British Library появится еще один инновационный «курорт».

Библиотека Мансуэто, Чикагский университет

Если бы однажды Google обзавелся офлайн-библиотекой, вероятно, она бы выглядела, как новая библиотека Университета Чикаго Mansueto Library, построенная в 2011 году. Архитектор Helmut Jahn (Murphy) сумел воплотить будущее в настоящем. Футуристический купол с солнечными панелями скрывает под собой не только центр обслуживания и лаборатории библиотеки, но и подземный этаж для хранения архивов. Среди библиотек это самое большое автоматизированное хранилище в Северной Америке. На глубине почти 17 м под землей трудятся пять роботов, объединенных в единую технологическую цепочку ASRS. В книгохранилище 5 параллельных рядов стеллажей 15 м каждый. Общее количество стоек — 1200. Максимальная вместимость архива — 3,5 млн единиц хранения. Все книги имеют штрихкод и хранятся в ящиках (всего 24 тыс. «корзин»), которые также идентифицируются штрихкодом. Перед тем, как быть изъятой или отправленной на хранение, каждая книга сканируется. Когда пользователь отправляет запрос через компьютерный терминал в библиотеке или через интернет, высокоскоростной кран начинает движение по рельсам к нужному ящику. После этого он доставляет книги наверх в пункт выдачи, где заказ забирает библиотекарь. Время исполнения составляет 4-5 мин. Благодаря переносу хранилища на подземный уровень руководству архива удалось снизить расходы на электричество (особенно связанные с кондиционированием воздуха) и сэкономить квадратные метры над землей. Компактное автоматизированное хранилище занимает в 7 раз меньше места, чем традиционные стойки, заставленные аналогичным количеством книг. Общая стоимость проекта — $81 млн.

Национальный аудиовизуальный архив Венгрии

В декабре 2004 года впервые была формализована сохранность аудиовизуальных материалов страны. В январе 2006 года это привело к тому, что при поддержке Министерства информатики и телекоммуникаций, а также Министерства национального культурного наследия в Будапеште официально был создан архив NAVA. Его цель — обеспечить запись программ, произведенных в Венгрии или иным образом относящихся к ней. Сейчас на архивную ленту отправляются программы 3 госслужб, 2 коммерческих телеканалов и 3 государственных радиоканалов.

Метаданные по каждой записи доступны в онлайн-каталоге, откуда бесплатно можно получить минутные фрагменты каждой программы. Полный доступ к архивным материалам осуществляется через национальную сеть библиотек, музеев, архивных служб, образовательных институтов и др. по всей стране. После поступления онлайн-запроса в дело вступает робот, которому предстоит отыскать нужную запись среди 1200 пленок IBM Tivoli LTO. На них хранится 1 петабайт данных (свыше 1000 терабайт).

Национальная библиотека Сеченьи в Будапеште

Одна из двух венгерских национальных библиотек Országos Széchényi Könyvtár прославилась во всем мире уникальной системой удаленной доставки заказов. «Американские горки для книг», как прозвали этот конвейерный механизм, появились здесь в 1985 году. И история его создания заслуживает особого внимания. В 1976 году библиотека получила от немецкого производителя Telelift рельсы, тележки и запчасти. Однако из-за экспортных ограничений западного блока библиотека не смогла их как следует собрать и установить: главные контролирующие механизмы попали под эмбарго. Библиотеке потребовалось 9 лет, чтобы заполучить все недостающие части. Общие затраты составили около $1 млн. Но на этом трудности не закончились. Сборка новой системы оказалась не менее мучительной. К контрабандным запчастям не было руководств, а сами детали не имели опознавательных пометок. Электрики и техники полностью собрали систему, имея под рукой лишь схемы подключения, изображенные на обратной стороне панелей управления и реле. В последующие десятилетия, лишенные поддержки производителя, они постоянно импровизировали в решении возникающих проблем. И результат оказался поразительным: система Telelift здравствует по сей день.

В день она выполняет 300-350 читательских запросов. Книги максимальным весом 6-7 кг доставляются из хранилища в читальные залы библиотеки по стальным рельсам протяженностью 6 км. На этом пути — 40 станций загрузки-выгрузки книг. Между ними курсируют тележки (всего их 50 штук) с магнитными переключателями, благодаря которым груз попадает на нужную станцию. Все тележки снабжены электрическим двигателем BOSCh, который также использовался в автобусах Mercedes 1994 г. в. В среднем один рейс длится около 10-15 мин. За порядком на дорогах следит 45 панелей управления. При этом вся система является полностью аналоговой: в ней нет ни единого цифрового компонента. Отметим, что сегодня похожие телелифтинговые системы есть в библиотеке Штутгарта и Национальной библиотеке Новой Зеландии.

Библиотека им. Дж. Б. Ханта-мл., Университет Северной Каролины

Амбициозный проект стоимостью $115 млн был закончен к началу 2013 года. Норвежский дизайн, «зеленые» технологии и робот bookBot принесли библиотеке заслуженную награду City of Raleigh Non-Residential Green Design Award. В частности, одной из заслуг стало сокращение энергозатрат на 31 %. Еще один повод для гордости — высокотехнологичное хранилище. Роботизированная система хранения и поиска книг bookBot способна обслужить до 2 млн книг. Для этого 15-метровый робот должен их штрихкодировать, сортировать и доставить на полку в один из 18 тыс. ящиков. Как и в других библиотеках, студенты не имеют доступ в хранилище. Однако за работой «букбота» можно проследить через стеклянную стену на так называемой «аллее робота», расположенной на первом этаже библиотеки.

Обычно робот справляется с заданием, полученным через онлайн-каталог, в течение 5 мин. Оператор забирает заказ и передает его в центр выдачи «Ask US» или в читальные залы. Компактность робота, несмотря на его гигантские габариты, позволила в 9 раз сократить квадратуру площадей, которые потребовались бы библиотеке для расстановки открытых стеллажей.

* * *

Современные технологии и архивы — тот союз, который может предложить едва ли не единственное разумное решение для архивов с высокой динамикой прироста коллекций. Одними из главных компонентов высокотехнологичных хранилищ являются высокоплотные стеллажные конструкции и автоматизированные системы хранения и поиска, включающие быстрые подъемные механизмы. Очевидно, что внедрение системы AS/RS требует значительных финансовых затрат, которые могут составлять 10-15 % от общей стоимости проекта по строительству (реконструкции). Например, при строительстве библиотеки Университета Санта-Клары из запланированных $75 млн на установку ARS было выделено $9,7 млн.

В долгосрочной перспективе высокие затраты «на входе» сокращают текущие расходы на архивные площади и обслуживание коллекций. В некоторых случаях технологии в прямом смысле спасают архиву жизнь. Так случилось с Овиаттской библиотекой, которая в 1994 году пережила серьезное землетрясение. Когда подземные толчки стихли, библиотекари к своему удивлению обнаружили, что ASRS-помещение оказалось самым безопасным местом в библиотеке и, возможно, во всем Лос-Анджелесе. И хотя во время ударов здание библиотеки было «покалечено», внутри хранилища не пострадала ни одна книга.

Источник: naar.ru