浅析智能仓储在钢卷库的应用

2021-12-10 11:11| 发布者: www.daoteng56.com| 查看:

摘要: 随着“中国制造2025”的逐步推进, 智能化工厂成为众多先进企业的追求目标, 而智能仓储作为智能工厂的重要一环被企业所推崇。本文对轧钢厂库区智能化建设的难点做出分析, 并对项目的建设规划及功能实现提出构想。 ...

1 钢铁企业智能仓储现状

围绕制造强国的战略目标, 我国提出了“中国制造2025”, 其中智能制造工程引人瞩目。各大企业纷纷建设智能制造工厂, 以解放劳动力, 提高生产效率。
(1) 智能仓储产业背景。智能装备、智能工厂等智能制造正在引领制造方式变革, 作为智能制造的一个重要组成部分, 智能仓储的建设可以帮助传统制造企业, 更加有效地管理企业的原料及产成品。智能仓储在物流领域已经有了快速的发展。
(2) 钢企智能仓储产业现状。2006年以来, 随着企业的转型升级需要和人工成本的上升, 国内主要钢铁企业陆续开展了库区天车无人化的建设探索, 预计未来10年将是钢企建设智能化库区的高峰期。

2 智能仓储建设问题

技术创新是一种变革过程, 不能完全拘泥于传统思维与习惯, 要遵循市场经济和企业发展规律。相比一般物流库而言, 钢铁厂的库区还要承担部分生产的职能, 多种因素将会增加项目建设难度。
(1) 信息处理的协同能力需提高。智能仓储不仅是天车定位技术与天车无人化技术的简单相加, 而是以库区管理系统为核心, 将库区内所有设备进行统一高效的无人化操作管理, 每个库区通过大数据平台相互联系, 消除传统管理中的界面, 信息需要随着物料高效运转。
(2) 库区业务复杂繁多, 增加建设难度。钢卷库除了承担仓储物流职能以外, 还要承担生产职能。所有业务流程均需要纳入智能管理系统, 库管系统与L3生产系统、轧机的L2系统、运输系统等建立接口, 实现全程跟踪数据, 数据量大。
(3) 复合型人才不足。智能仓储建设需要工艺、自动化及信息化各专业技术的协作与融合, 还要将先进的物流理念融入到项目的建设中。钢铁企业人才的培养重心在于设备的维护和使用, 技术研究缺乏纵向的延伸。大多情况下, 专业之间缺少横向技术交叉, 复合型人才不足。

3 钢卷库智能仓储建设规划

随着科学技术和管理水平的发展, 目前钢铁企业的仓储管理正在向智能化迈进。钢卷库区实现智能化作业模式, 可以削减大量现场作业人员, 提高管理水平, 助力企业减员增效及提高管理水平。

3.1系统框架搭建及实现功能

钢卷库按照智能仓储系统模式建设用于实现高效的处理钢卷物料跟踪、无人天车运行、汽车运输管理、安全保护及监控等全方面作业。为实现智能仓储, 钢卷库的系统建设将搭建多个功能模块。
(1) 库区管理系统功能。智能仓储系统设置独立的二级系统-库区管理系统 (简称库管系统) , 库管系统作为整个系统的“大脑”部分, 直接与工厂的二三级进行通信, 仓库管理系统从二三级系统收到数据, 并且和无人天车系统、车辆识别系统、车辆管控系统等各种设备连接, 为天车等现场设备生成物料下达移动的指令, 使无人作业更加安全与高效。
(2) 实现天车无人驾驶功能。无人天车作业模式可分为4种模式, 即无人驾驶模式、远程控制模式、遥控模式和有人驾驶模式。自动模式下, 天车根据库管系统计算出的行驶路线自动驾驶。无人天车系统从库管系统中接收工单, 并把执行工单的结果发送库管系统。根据库区环境, X, Y轴向可采取激光、绝对值编码尺或雷达等定位技术, 辅助Z轴向绝对值编码器来实现天车X, Y, Z的3个轴向的精确定位。
(3) 实现物流智能管理功能。车辆识别系统和车辆管控系统与门禁系统相连, 以收到的信息来编制无人天车工单。卡车进入等待区域, 由门禁系统识别卡车牌号, 并配置路径指示牌, 显示卡车需要装载钢卷的信息。考虑到智能手机的普及以及未来的发展趋势, APP (Application) 将被广泛使用, 通过手机等移动终端对运输车辆进行统一管理, 实现钢卷运输全流程管控。
(4) 实现自动装/卸车料功能。系统配置车辆形象识别功能包括解决入库、外发时车上钢卷坐标、鞍座坐标的识别问题;配置地面辅助设备给车辆司机显示作业状况;扫描设备既可安在厂房顶部固定位置, 也可安在天车下部移动扫描。
(5) 实现全程数据跟踪功能。把物料当前的位置按逻辑位置与物理位置管理, 通过仓库管理系统的客户端对库存进行管理和监控, 物料信息的流转从钢卷产出开始, 直至发运完毕结束。
(6) 实现库区作业监控功能。智能仓储项目将建设中控操作室, 中控室内布置人机交互界面与视频监控。该功能用于实时收集天车与地面设备的状态信息, 并在地面操作室画面里进行管理和操作。相比常规库区, 智能仓储监控功能, 增加了专门用于无人天车作业的视频监控, 以确保作业安全。
(7) 实现作业安全智能管理功能。相比有人作业情况, 无人状态下的安全标准更加苛刻:配置的车辆防撞系统, 可以管控无人天车与其他车辆相撞;配置危险区域规避系统, 保证天车移动时远离地面作业人员;设置安全防护栏, 保证天车实时获知地面人员进出区域情况。安全报警不能在HMI (Human Machine Interface, 人机界面) 进行任意解除, 需要通过现场确认。