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2019年3月14日 星期
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谁持彩练当空舞?
——柳钢玩转“互联网+制造” 推进“两化融合”建设盘点
无人天车正在双车协同作业
正在运行中的无人天车和智能库区管理
钢卷信息自动贴标
↑利用手机APP在现场实时查看炉台退火信息同作业。
广钢操作人员实时查看信息系统生产数据
↓柳州本部与防城港钢铁基地召开视频会议。
←利用信息化手段实时监控设备状态。

引言

在制造业领域,“互联网+制造”日益成为发展的主要趋势。柳钢要实现百年大计,朝智能化工厂转型势在必行。近年来,柳钢在这一领域也闯出了自己的独特之路,本期让我们一起看看柳钢冷轧厂如何玩转“互联网+制造”。

近年来,柳钢冷轧厂坚持以信息化建设推动数字化车间建设,紧紧围绕智能化工厂的发展战略,以跨界思维为指导,以新兴技术为基础,以低成本为导向,通过管理创新、技术创新提升能力,实现设备管理全流程移动网络化和智能化。柳钢冷轧厂信息化四大板块为生产设备网络化,实现车间“物联网”,生产数据可视化的智能升级,生产运行的虚拟仿真,生产现场的智能无人化。特别是2018年,通过推进“两化融合”,在提升产品质量、降低生产成本和提高生产效率方面发挥突出作用,为实现企业的可持续发展打下坚实基础。

智能一:无人天车系统的自主集成及开发

无人天车系统是柳钢冷轧厂以技术创新思维为指导,以自身技术力量、合作开发为基础,自主集成开发的全智能化系统。该项目通过行车、库房和无线控制网络等基础设备自主智能化改造,自主开发智能库区管理系统和无人库区人员安全智能防护系统,合作开发双车协同及路径优化算法控制,再集成佰能吊钩防摆控制系统,实现了以无人值守行车控制管理为主,库区智能管理为辅的全智能集成系统。该系统是对整个库区的逻辑库位、物理库位进行管理,下达行车作业计划,完成入、出库的自动作业,并将作业实绩反馈回MES系统。在系统里只需要编制好生产和转库计划,系统就能自动分配任务并设定行车行驶路线完成吊运作业,可每天24小时不间断运行。目前已经投入实际运行一年有余,运行状态稳定,应用效果良好,实现行车无人化和库区管理智能化。

智能二:钢卷物流全流程自动系统

1. 为解决产品生产过程中的过程标识问题,柳钢冷轧厂应用十字轨机械受控技术开发了自动贴标签设备和自动喷码设备。钢卷自动贴标设备通过TCP/IP报文通讯技术和智能机器人技术,实现贴标机自动打印和自动粘贴功能。目前柳钢冷轧厂利用重卷区域钢卷ID识别和钢卷自动贴标装置使用效果良好的契机,在酸轧区域和平整区域安装了自动贴标设备进行钢卷自动贴标,使用效果良好。

2. 钢卷自动喷码系统。该系统采用机器人技术对钢卷进行自动喷印,通过自动ID识别读取钢卷信息,并通过PES系统下发到自动喷码系统喷印钢卷数据,喷印完毕后利用动态智能识别,确保钢卷信息准确无误。目前,柳钢冷轧厂退火入口步进梁钢卷标记已经实现退火喷码和退火刻字两种方式,退火入口区域基本实现无人操作。采用校企合作的方式,对酸轧区域喷码贴标机器人进行开发,预计将于今年3月底投入使用,投入使用后可以大幅节省酸轧出口检验人员的劳动强度和提高标签信息的准确率。

3. 移植动态车牌识别技术。该技术取代了以往人工用条码扫描枪扫描工作,采用双镜头机器视觉技术自动动态识别钢卷标签,目前应用于二退火工序入口和重卷生产线入口。根据智能车库中的机器视觉技术开发了在途钢卷运送过程中钢卷信息自动识别系统。该技术使用双高清摄像头对步进梁移动中的钢卷进行动态图像二维码捕捉、定位、分割和解码,以实现中间产品的信息自动采集。

智能三:设备管理智能云协作平台

依托人工智能、互联网技术、物联网技术、大数据、云平台等新兴技术,并以设备管理为载体,自主开发了冷轧设备管理智能云协作平台,实现了设备控制系统智能诊断管理、设备全景虚拟化安装维修管理、设备状态智能化管理、设备人员交流协作管理、安防监控智能化管理等。

1. 开发手机点检APP。每个点检区域设置二维码进行位置定位,通过设置详细的点检要求和点检路线图,对值班员工的点检进行规范化、制度化。

2. 应用先进的技术(手机温度成像仪、温度手机APP实时监控技术、大屏幕温度成像仪),将各机组内部重点设备的“温度”“湿度”“振动”“漏水”等关键数据通过GPRS信号传输到手机上,通过APP实时在线监控系统,让设备点检巡检工作更加智能化。

3. 运用PLC计时功能,开发设备异常自动诊断功能软件,提高设备自我纠错和判别能力。设置了单独记录画面,对设备运行到达维护时间进行提醒,设备异常时及时发现问题并报警,信号发生异常时及时停车,避免重大设备故障发生,实现设备自我点检。

4. 采用Android移动终端,运用Eclipse开发平台开发钢卷的出入库管理系统,并通过分组无线服务技术(General Packet Radio Service)进行移动终端和数据库之间的数据交互,对钢卷标签进行二维码扫描,把钢卷标签上的信息与数据库中的质量数据进行核对并进行入库、出库、发货等操作。

智能四:生产运行的虚拟仿真技术

通过应用不同类型的三维建模软件对生产设备进行建模分析,不仅可以预估设备在维修过程中的未知因素,并且可以通过设备的三维模型进行有限元分析,完成热能、力学等方面的虚拟测试,找到设备运转的最佳方式。同时引进基于谷歌的虚拟现实技术,实现运用全景技术进行培训教学、设备检修等工作。在柳钢冷轧厂新增退火炉项目中,应用三维技术建立模型辅助厂房建设、设备布置、大型装置吊装等工作取得明显成效,并促进该项目的建设达产周期在同期国内最短。此外,还完成了退火区域、准备区域、无人行车库房、防钢冷轧基地的厂房、管道及设备建模工作,同时积极探索应用该技术在PC端对设备进行虚拟装配,极大提高工作效率。

智能五:退火炉台手机APP监控系统

基于android studio开发环境(用于客户端)和InteliJ IDEA的开发环境(用于服务器),采用Java进行程序代码编写,开发退火炉台手机APP监控系统。该系统可直接在Android系统的平板电脑或手机上进行安装应用,可利用移动平板电脑或手机客户端在现场实时查看炉台退火过程信息、过程状态信息、报警功能等,或对生产数据进行查看、传输和发送。该系统使退火炉台操作不局限于主控室内,提高了炉台的安全性和便捷性。

智能六:退火炉台关键运行指标评价系统

该系统包含单炉台氢气吹扫用量统计功能,退火炉台加热罩运行准点率统计功能,烧嘴加热过程长周期不工作报警功能,炉台电机运行过程电流、温度、振动关键参数指标的实时监控功能。通过信息化技术手段,将设备信息参数、生产工艺大数据分析等退火区域生产相关数据结合起来,提高问题处理的目标性和时效性,实现设备管理数字化、生产效率实时统计等,为退火炉区的生产统计提供了有力支撑。

智能七:网络视频会议系统

该平台使用的是一款名叫“Zoom”的高清云视频会议软件,操作步骤简单易学。会议开始前,只需要打开投影仪、蓝牙音响、视频会议软件Zoom。点击软件里视频会议,创建视频会议房间,将会议房间号码发送至另一方,另一方输入房间号码,即可实现两边连接通话。同时,也可以使用手机加入到视频会议中。会议过程中,所有的音视频数据使用的是专属服务器流通,保障了通信的安全。实现了“随时随地”面对面开会,为不同地域之间的沟通提供了更高效、更智能的服务。

智能八:广西钢铁冷轧信息系统

柳钢冷轧厂为了确保广钢冷轧能顺利复产,对原有的本部生产系统进行二次开发。收集各项业务口系统需求,设计系统架构与模块,重新开发并建立冷轧信息系统相应的功能模块,测试相关功能模块的使用,成功建立2030mm冷轧L3级信息系统并投入使用。系统开发后,2030mm冷轧信息流从原料、生产合同与计划、质检、仓储物流、发货实现全线贯通。目前信息系统使用效果良好,确保了广钢顺利复产。

结束语

下一步,柳钢继续坚持把两化融合、智能制造作为产业转型升级的主攻方向,通过无人天车等技术为抓手,不断向更广领域、更深层次拓展,推进柳钢“两化融合”目标早日实现。在重点项目方面:一是推进一退火无人行车项目和二酸轧喷码贴标一体化机器人项目,完善冷轧智慧型工厂的布局。二是把十分成熟的自动贴标机器人和ID识别技术推广至全厂,实现全流程的自动贴标。三是尝试在冷轧开展5G试点工作,利用5G大流量、无时延的特点,应用到行车运行实时监控及物联网技术中。四是开发应用智能穿带设备,实现部分功能可以脱离主操作室进行操作。届时柳钢冷轧智能型工厂的布局雏形将会基本形成。

(本版图文均由柳钢集团提供)

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