随着物联网、人工智能等信息技术的发展,钢企正在朝着以智能工厂为载体、以关键制造环节智能化为核心、以端到端数据流为基础、以网通互联为支撑的智能制造模式转型。其中,库区与天车的智能化建设成为智能工厂建设的一个重要环节。近日,记者探访了宏兴股份碳钢薄板厂冷轧中间库,了解酒钢智能库房建设带来的变化。
进入冷轧中间库,偌大的库区里看不见人影,抬眼望去,5部无人天车正“各司其职”、井然有序地工作。其中一部无人天车在目标卷附近降低速度,并在上方稳住了主钩,主钩缓缓落下,然后对中卷心、收钩夹紧,缓缓上升吊起,平稳加速,之后又将钢卷稳稳地放到镀锌线入口步进梁上,动作一气呵成,十分顺畅。
正当记者感到疑惑“这些都是谁在掌控”时,冷轧作业区天车助理工程师慕浩清带着记者来到了主控室。“这就是掌控整个库区唯一的工作人员。智能化库房取消了人工手动点库、盘库、查卷、找卷、抄号等传统流程,实现了库房钢卷全流程跟踪及可视化,只需要一人坐在主控室监控天车和系统运行情况即可。”慕浩清说。
冷轧中间库是碳钢薄板厂生产流程中物流衔接和生产节奏控制的关键环节,这里物料的流通速度直接影响到全厂的生产效率。但该库房库容小,在日常作业中,需要不停地倒库、寻找需要生产的钢卷。如此重要的地方,过去存在着数字化程度低、信息孤岛等问题。
冷轧作业区库管职工一边操作演示一边感慨道:“以前,钢卷批号、规格、库位等信息的获取全靠我们库管人员去现场核对、手抄。库存量大的时候,要在几百个钢卷中找到一个特定的卷,就像大海捞针一样,费时费力不说,严重影响了仓库的管理水平。”
加快数字化转型已经成为传统产业的刚需,特别是其中的关键环节——库区的智能化数字化建设。2018年,集团公司决定在碳钢薄板厂建设智能化仓库,通过采用定位技术和无线通信控制等技术手段,真正实现钢卷从入库到出库全过程实时监控、自动控制。在主控室,只见作业人员下达一个任务指令后,从下线开始,酸轧出口有几卷钢、库区哪里有空位,天车行动轨迹、路径等信息便一目了然,而且钢卷的规格、流向等信息也会自动上传到库管系统中,实现钢卷信息自动更新。
冷轧中间库是工厂无人化和智能化建设的基础,天车则是库区最重要的执行单元。慕浩清告诉记者:“上次改造后,虽然天车定位系统可以准确跟踪物料信息,但天车仍然是人工驾驶,库房管理还处于半手动状态,存在着天车任务不均衡、协同能力差、作业效率低、堆垛作业不规范合理等问题,库区并没有真正实现智能化。”
前几年,坐在面积不足2平方米的作业室,连续工作至少5个小时,完成大大小小的吊装任务,这是天车工李瑞颖每天的固定工作。李瑞颖说:“这还算轻松,我们库区最大容量近一万多个钢卷,碰到满负荷生产的时候,出库、入库、倒库非常频繁,可能一个班都要待在天车上不停地操作。”
去年,碳钢薄板厂通过外出考察,与同行业进行学习交流,在库区加装工业Wi-Fi、5G系统,采用最先进的双倍热切通信技术等手段,并用无人天车管理系统,推进实施中间库无人天车改造。
“无人天车管理系统作为智能仓储系统的执行系统,主要负责接收智能库管系统的调度指令信息,利用高精度定位、防摇模型、安全联锁策略等技术,控制天车精准、平稳、安全、高效地执行吊运任务,并将吊运结果反馈给智能库管系统。”慕浩清介绍道:“项目中我们首次运用了三维可视化系统,该系统相当于‘千里眼’,库房内天车、物料、运行状态等一览无余。我们还自主开发了一套天车智能运维系统,对天车的运行情况、零部件状态等数据进行实时监测,能够有效降低天车的故障率,这套系统在国内钢企里属于首创。”
都说“不以减人为目的的智能化都是骗人的”。冷轧中间库智能化建设取消了人工手动点库、盘库、查卷、找卷、抄号等传统流程,实现了库房钢卷全流程跟踪及可视化,有效解决了天车工长期攀爬天车、长时间工作的问题。之前,天车操作人员每班配置3人,四班共计12人,项目实施后,中控室4个班每班仅需1人监控天车及系统运行情况,达到了智能化减人的目的。
此外,酸轧线生产的钢卷为罩式炉的备料,罩式炉的生产温度为750℃,连续退火平均在40小时以上,但标印的字体符号要求高温退火后仍然保持清晰。因而此次智能化改造中增加了标印机器人,为下道工序识别钢卷信息提供了便利,同时进一步提高了产线自动化装配水平。