于海利

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司鋼軋作業(yè)部，河北唐山 063200）

1 鋼鐵企業(yè)智能倉(cāng)儲(chǔ)現(xiàn)狀

圍繞制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)，我國(guó)提出了“中國(guó)制造2025”，其中智能制造工程引人矚目。各大企業(yè)紛紛建設(shè)智能制造工廠，以解放勞動(dòng)力，提高生產(chǎn)效率。

（1）智能倉(cāng)儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)背景。智能裝備、智能工廠等智能制造正在引領(lǐng)制造方式變革，作為智能制造的一個(gè)重要組成部分，智能倉(cāng)儲(chǔ)的建設(shè)可以幫助傳統(tǒng)制造企業(yè)，更加有效地管理企業(yè)的原料及產(chǎn)成品。智能倉(cāng)儲(chǔ)在物流領(lǐng)域已經(jīng)有了快速的發(fā)展。

（2）鋼企智能倉(cāng)儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。2006年以來(lái)，隨著企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)需要和人工成本的上升，國(guó)內(nèi)主要鋼鐵企業(yè)陸續(xù)開(kāi)展了庫(kù)區(qū)天車無(wú)人化的建設(shè)探索，預(yù)計(jì)未來(lái)10年將是鋼企建設(shè)智能化庫(kù)區(qū)的高峰期。

2 智能倉(cāng)儲(chǔ)建設(shè)問(wèn)題

技術(shù)創(chuàng)新是一種變革過(guò)程，不能完全拘泥于傳統(tǒng)思維與習(xí)慣，要遵循市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和企業(yè)發(fā)展規(guī)律。相比一般物流庫(kù)而言，鋼鐵廠的庫(kù)區(qū)還要承擔(dān)部分生產(chǎn)的職能，多種因素將會(huì)增加項(xiàng)目建設(shè)難度。

（1）信息處理的協(xié)同能力需提高。智能倉(cāng)儲(chǔ)不僅是天車定位技術(shù)與天車無(wú)人化技術(shù)的簡(jiǎn)單相加，而是以庫(kù)區(qū)管理系統(tǒng)為核心，將庫(kù)區(qū)內(nèi)所有設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一高效的無(wú)人化操作管理，每個(gè)庫(kù)區(qū)通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)相互聯(lián)系，消除傳統(tǒng)管理中的界面，信息需要隨著物料高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）庫(kù)區(qū)業(yè)務(wù)復(fù)雜繁多，增加建設(shè)難度。鋼卷庫(kù)除了承擔(dān)倉(cāng)儲(chǔ)物流職能以外，還要承擔(dān)生產(chǎn)職能。所有業(yè)務(wù)流程均需要納入智能管理系統(tǒng)，庫(kù)管系統(tǒng)與L3生產(chǎn)系統(tǒng)、軋機(jī)的L2系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)等建立接口，實(shí)現(xiàn)全程跟蹤數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量大。

（3）復(fù)合型人才不足。智能倉(cāng)儲(chǔ)建設(shè)需要工藝、自動(dòng)化及信息化各專業(yè)技術(shù)的協(xié)作與融合，還要將先進(jìn)的物流理念融入到項(xiàng)目的建設(shè)中。鋼鐵企業(yè)人才的培養(yǎng)重心在于設(shè)備的維護(hù)和使用，技術(shù)研究缺乏縱向的延伸。大多情況下，專業(yè)之間缺少橫向技術(shù)交叉，復(fù)合型人才不足。

3 鋼卷庫(kù)智能倉(cāng)儲(chǔ)建設(shè)規(guī)劃

隨著科學(xué)技術(shù)和管理水平的發(fā)展，目前鋼鐵企業(yè)的倉(cāng)儲(chǔ)管理正在向智能化邁進(jìn)。鋼卷庫(kù)區(qū)實(shí)現(xiàn)智能化作業(yè)模式，可以削減大量現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員，提高管理水平，助力企業(yè)減員增效及提高管理水平。

3.1 系統(tǒng)框架搭建及實(shí)現(xiàn)功能

鋼卷庫(kù)按照智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)模式建設(shè)用于實(shí)現(xiàn)高效的處理鋼卷物料跟蹤、無(wú)人天車運(yùn)行、汽車運(yùn)輸管理、安全保護(hù)及監(jiān)控等全方面作業(yè)。為實(shí)現(xiàn)智能倉(cāng)儲(chǔ)，鋼卷庫(kù)的系統(tǒng)建設(shè)將搭建多個(gè)功能模塊。

（1）庫(kù)區(qū)管理系統(tǒng)功能。智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)置獨(dú)立的二級(jí)系統(tǒng)-庫(kù)區(qū)管理系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱庫(kù)管系統(tǒng)），庫(kù)管系統(tǒng)作為整個(gè)系統(tǒng)的“大腦”部分，直接與工廠的二三級(jí)進(jìn)行通信，倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)從二三級(jí)系統(tǒng)收到數(shù)據(jù)，并且和無(wú)人天車系統(tǒng)、車輛識(shí)別系統(tǒng)、車輛管控系統(tǒng)等各種設(shè)備連接，為天車等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備生成物料下達(dá)移動(dòng)的指令，使無(wú)人作業(yè)更加安全與高效。

（2）實(shí)現(xiàn)天車無(wú)人駕駛功能。無(wú)人天車作業(yè)模式可分為4種模式，即無(wú)人駕駛模式、遠(yuǎn)程控制模式、遙控模式和有人駕駛模式。自動(dòng)模式下，天車根據(jù)庫(kù)管系統(tǒng)計(jì)算出的行駛路線自動(dòng)駕駛。無(wú)人天車系統(tǒng)從庫(kù)管系統(tǒng)中接收工單，并把執(zhí)行工單的結(jié)果發(fā)送庫(kù)管系統(tǒng)。根據(jù)庫(kù)區(qū)環(huán)境，X，Y軸向可采取激光、絕對(duì)值編碼尺或雷達(dá)等定位技術(shù)，輔助Z軸向絕對(duì)值編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)天車X，Y，Z的3個(gè)軸向的精確定位。

（3）實(shí)現(xiàn)物流智能管理功能。車輛識(shí)別系統(tǒng)和車輛管控系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)相連，以收到的信息來(lái)編制無(wú)人天車工單。卡車進(jìn)入等待區(qū)域，由門禁系統(tǒng)識(shí)別卡車牌號(hào)，并配置路徑指示牌，顯示卡車需要裝載鋼卷的信息。考慮到智能手機(jī)的普及以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，APP（Application）將被廣泛使用，通過(guò)手機(jī)等移動(dòng)終端對(duì)運(yùn)輸車輛進(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)鋼卷運(yùn)輸全流程管控。

（4）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝/卸車料功能。系統(tǒng)配置車輛形象識(shí)別功能包括解決入庫(kù)、外發(fā)時(shí)車上鋼卷坐標(biāo)、鞍座坐標(biāo)的識(shí)別問(wèn)題；配置地面輔助設(shè)備給車輛司機(jī)顯示作業(yè)狀況；掃描設(shè)備既可安在廠房頂部固定位置，也可安在天車下部移動(dòng)掃描。

（5）實(shí)現(xiàn)全程數(shù)據(jù)跟蹤功能。把物料當(dāng)前的位置按邏輯位置與物理位置管理，通過(guò)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的客戶端對(duì)庫(kù)存進(jìn)行管理和監(jiān)控，物料信息的流轉(zhuǎn)從鋼卷產(chǎn)出開(kāi)始，直至發(fā)運(yùn)完畢結(jié)束。

（6）實(shí)現(xiàn)庫(kù)區(qū)作業(yè)監(jiān)控功能。智能倉(cāng)儲(chǔ)項(xiàng)目將建設(shè)中控操作室，中控室內(nèi)布置人機(jī)交互界面與視頻監(jiān)控。該功能用于實(shí)時(shí)收集天車與地面設(shè)備的狀態(tài)信息，并在地面操作室畫面里進(jìn)行管理和操作。相比常規(guī)庫(kù)區(qū)，智能倉(cāng)儲(chǔ)監(jiān)控功能，增加了專門用于無(wú)人天車作業(yè)的視頻監(jiān)控，以確保作業(yè)安全。

（7）實(shí)現(xiàn)作業(yè)安全智能管理功能。相比有人作業(yè)情況，無(wú)人狀態(tài)下的安全標(biāo)準(zhǔn)更加苛刻：配置的車輛防撞系統(tǒng)，可以管控?zé)o人天車與其他車輛相撞；配置危險(xiǎn)區(qū)域規(guī)避系統(tǒng)，保證天車移動(dòng)時(shí)遠(yuǎn)離地面作業(yè)人員；設(shè)置安全防護(hù)欄，保證天車實(shí)時(shí)獲知地面人員進(jìn)出區(qū)域情況。安全報(bào)警不能在HMI（Human Machine In-terface，人機(jī)界面）進(jìn)行任意解除，需要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)。