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科技强国!北科大填补该领域技术空白!
来源: | 作者:pmod84a71 | 发布时间: 2023-05-16 | 1086 次浏览 | 分享到:

习近平总书记在党的二十大报告中强调:推动战略性新兴产业融合集群发展,构建新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎。钢铁工业是国民经济的支柱产业之一,加快钢铁工业的智能制造技术升级,实现信息化和工业化深度融合,将为钢铁行业带来新一轮的变革和创新驱动,是钢铁企业发展的必然趋势。2022年,工业和信息化部、发展改革委、生态环境部等三部委发布了《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》(工信部联原〔2022〕6号)提出“鼓励企业大力推进智慧物流,探索新一代信息技术在生产和营销各环节的应用,不断提高效率、降低成本”,将推动钢铁行业智慧物流建设上升到国家战略的高度。

长期以来,轧钢车间的库区管理一直采用传统的作业方式,存在着自动化水平低、劳动定员多、操作环境恶劣、安全生产和职业健康风险高、作业规范化和生产效率低等问题。这些问题严重制约了轧钢产线智能化升级的进程。近年来,国内外研究机构逐步实现了针对带卷的智能无人化管控技术,而在占钢铁产能45%的长材领域,受困于天车定位控制精度、过程安全以及库区运行效率等系列难题,该技术的成功应用仍未突破。

为解决长材智能无人库技术的瓶颈问题,北京科技大学王晓晨研究员团队联合9家合作单位,通过理论分析、技术研发、系统集成与工业实践,*终形成了“长材(棒线材)库区智能化管控关键技术及装备”,并成功完成棒材、高线平面智能无人库的首创示范应用,填补该领域技术空白相关成果获2022年冶金科学技术一等奖,授权发明专利16件、计算机软件著作权14项,发表论文17篇。

寻本溯源,对症求解

人在自然环境中完成操作动作需要依靠眼睛、大脑和手脚,分别实现感知、思考和执行功能。自20世纪70年代第三次工业革命以来,随着控制理论的发展,依托位置、位移、速度、力能等各类传感器技术,以及液压压下、电气传动等高精度执行机构技术的发展,再通过以工业PLC为代表的核心控制系统进行“思考”,实现工业自动化。然而,在许多复杂的工业环境中,不仅难以实现自感知、自决策、自执行替代人工操作,而且人的干预操作仍需贯穿每一次执行动作始终。这是由于机器系统仍然存在“眼睛看不到”、“大脑决策不清”和“手脚执行不准”的局限,不得不依赖人去“补位”。

项目团队通过对包括卷材、棒材、线材的十余条不同类型产线的库区环境、吊运精度、运行效率等多方面细致调查与分析,发现长材库区存在以下两个显著特点:首先,库区密集多层码放,导致物料形变与位移,使得定位变得困难,易导致钢材重心偏离吊具而发生吊运过程的掉落事故;其次,库位变动、自动装卸车、多车作业与高节奏生产,对库管调度系统要求极为苛刻。因此,