當(dāng)?shù)踯嚥辉傩枰斯な謩?dòng)操控，鋼卷吊運(yùn)在無人干預(yù)中有序完成，庫區(qū)調(diào)度仿佛進(jìn)入“自動(dòng)駕駛”模式，這不是未來工廠的幻想，而是正在鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司真實(shí)上演的場景。

基于施耐德電氣行業(yè)領(lǐng)先的IACS智能庫區(qū)及無人行車系統(tǒng)（Integrated Autonomous Crane System），鲅魚圈分公司落地了“1580熱軋卷庫智能化庫區(qū)及無人行車改造項(xiàng)目”。

項(xiàng)目正式投運(yùn)后實(shí)現(xiàn)

行車無人化和庫區(qū)智能化運(yùn)行

減少吊車操作人員超過30名

車間運(yùn)行的安全性、產(chǎn)品質(zhì)量

和生產(chǎn)效率均大幅提升

運(yùn)行效率較改造之前提升23%

01傳統(tǒng)熱軋車間

面臨效率、質(zhì)量、安全多重挑戰(zhàn)

在鋼鐵生產(chǎn)的關(guān)鍵流程中，熱軋成品庫是物流銜接和生產(chǎn)節(jié)奏控制的重要樞紐。然而，庫區(qū)管理系統(tǒng)不完善和落后的裝備會(huì)帶來效率、質(zhì)量與安全等一系列挑戰(zhàn)：

傳統(tǒng)的行車吊運(yùn)操作效率相對(duì)較低

一臺(tái)行車如果要完成一次鋼卷吊運(yùn)，需要一位機(jī)組操作員通過對(duì)講機(jī)和吊運(yùn)計(jì)劃單傳遞吊運(yùn)信息，一名行車工操控行車，一名庫位工找準(zhǔn)庫位，存在人員需求量大、信息易丟失、危險(xiǎn)系數(shù)高等難題；

人員工作強(qiáng)度大

熱軋卷作為非標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，每一卷都有唯一標(biāo)識(shí)的鋼卷編號(hào)，現(xiàn)場工作人員需要對(duì)每一個(gè)鋼卷進(jìn)行位置錄入跟蹤，工作強(qiáng)度大，而且查找鋼卷位置的效率較低；

安全問題如影隨形

行車在距離地面約15米的位置運(yùn)行，人員在地面操作，二者頻繁交叉作業(yè)，存在安全隱患；

產(chǎn)品質(zhì)量問題亟待解決

人工司機(jī)操作行車時(shí)，由于吊運(yùn)精度不高，夾鉗容易對(duì)熱軋卷表面造成劃傷或壓痕，直接影響產(chǎn)品品質(zhì)，一旦發(fā)生問題，還需將鋼卷退回返修，導(dǎo)致資源浪費(fèi)和客戶滿意度下降。

鞍鋼集團(tuán)鲅魚圈分公司鋼鐵熱軋部首席工程師孫偉：“面對(duì)傳統(tǒng)庫區(qū)管理和行車作業(yè)存在的種種挑戰(zhàn)，施耐德電氣為我們提供了行業(yè)領(lǐng)先的IACS無人行車系統(tǒng)，它包含面向鋼鐵行業(yè)定制的WMS庫區(qū)管理系統(tǒng)、行車自動(dòng)化、地面控制和行車運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)四大核心。通過基于AI的調(diào)度算法和先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)跨間資源動(dòng)態(tài)分配，有效幫助我們優(yōu)化多臺(tái)行車的協(xié)同性，減少?zèng)_突作業(yè)。”

02打造復(fù)雜度高系統(tǒng)性能強(qiáng)大的無人行車解決方案

日常運(yùn)營中，庫區(qū)需要全流程處理每一個(gè)鋼卷，作業(yè)量巨大，生產(chǎn)效率要求高。

施耐德電氣通過先進(jìn)的調(diào)度算法和領(lǐng)先的自動(dòng)化技術(shù)，攜手鲅魚圈分公司打造了目前市面上復(fù)雜度高，系統(tǒng)性能強(qiáng)大的無人行車解決方案。

施耐德電氣工業(yè)自動(dòng)化鋼鐵行業(yè)經(jīng)理宋躍輝：“無人行車解決方案基于施耐德電氣EcoStruxure一體化架構(gòu)，采用AI技術(shù)制定庫區(qū)管理策略，在動(dòng)態(tài)堆場資源分配技術(shù)，閉環(huán)防搖控制技術(shù)、實(shí)時(shí)掃描與3D識(shí)別技術(shù)、動(dòng)態(tài)三軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)、行車路徑優(yōu)化技術(shù)、運(yùn)行中禁吊區(qū)避讓技術(shù)等方面做出諸多突出創(chuàng)新，讓鋼鐵企業(yè)的庫區(qū)運(yùn)行更加安全、可靠、高效?！?/p>

動(dòng)態(tài)資源分配算法

擔(dān)當(dāng)著整個(gè)系統(tǒng)的“核心大腦”

通常而言，庫區(qū)中每增加一臺(tái)行車，調(diào)度算法的復(fù)雜程度都會(huì)呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長，而該項(xiàng)目涉及4跨14臺(tái)行車。針對(duì)于此，先進(jìn)的動(dòng)態(tài)資源分配算法能夠綜合考慮生產(chǎn)計(jì)劃、設(shè)備狀態(tài)、碼垛原則、行駛路線等因素，實(shí)現(xiàn)整個(gè)作業(yè)流程的效率最優(yōu)。

實(shí)時(shí)掃描與3D識(shí)別技術(shù)

為庫區(qū)裝上一雙“智慧眼睛”

庫區(qū)的鋼卷間距小，且鞍座不規(guī)整，要求極高的定位、消擺和識(shí)別能力。實(shí)時(shí)掃描與3D識(shí)別技術(shù)基于安裝在行車上的掃描儀來判斷鋼卷的尺寸、抓取的位置，從而實(shí)現(xiàn)更精確的自動(dòng)抓取、全自動(dòng)卡車鞍座識(shí)別、全流程無人裝卸。

高精度的閉環(huán)防搖控制技術(shù)

塑造“穩(wěn)定手臂”

能有效減少物料搖擺，實(shí)現(xiàn)行車和物料的精準(zhǔn)定位，提高行車作業(yè)效率；動(dòng)態(tài)三軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)能同時(shí)控制縱向、橫向、高度方向聯(lián)動(dòng)，優(yōu)化行車作業(yè)時(shí)間，提升物流效率。施耐德電氣用創(chuàng)新的技術(shù)和解決方案，引領(lǐng)鋼鐵行業(yè)邁向庫區(qū)管理的數(shù)字化新征程。

03實(shí)現(xiàn)從入庫到出庫的全流程無人化作業(yè)

如今，經(jīng)過改造的1580熱軋卷庫區(qū)實(shí)現(xiàn)了從熱卷入庫到打包、平整、倒運(yùn)、取樣以及鋼卷出庫的全流程無人化作業(yè)，滿足單天1.3萬噸全流程產(chǎn)能需求。

工作人員只需要編制好生產(chǎn)計(jì)劃、轉(zhuǎn)庫駁運(yùn)計(jì)劃，系統(tǒng)就能自動(dòng)分配任務(wù)并設(shè)定行車行駛路線完成吊運(yùn)作業(yè)，并可24小時(shí)不間斷運(yùn)行。

隨著項(xiàng)目正式投運(yùn)，自動(dòng)運(yùn)行率達(dá)到99%以上。而無人行車的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，也使得人工操作行車造成的質(zhì)量問題和安全事故均降為0。

除了效率的優(yōu)化、人員的減少以及產(chǎn)品質(zhì)量的提升，鲅魚圈分公司的管理模式也由此實(shí)現(xiàn)了升級(jí)——現(xiàn)在，坐在中控室，管理人員即可通過數(shù)字孿生模型查看行車運(yùn)行情況，以數(shù)字化替代傳統(tǒng)人工傳遞和管理信息的模式。

鞍鋼集團(tuán)鲅魚圈分公司鋼鐵熱軋部生產(chǎn)主任楊玉青：“鞍鋼1580卷庫是目前業(yè)內(nèi)作業(yè)量最高、流程最復(fù)雜的鋼卷庫之一，我們攜手施耐德電氣在該鋼卷庫取得的智能化實(shí)踐成果，將為鋼鐵行業(yè)的更多復(fù)雜庫區(qū)提供可借鑒、可復(fù)制的藍(lán)本。

未來，鞍鋼集團(tuán)還將與施耐德電氣一起，全方位推進(jìn)企業(yè)數(shù)‘智’化轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展，打造鋼鐵行業(yè)智能制造新標(biāo)桿！”