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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 | 1200 次浏览 | 分享到:

实现长材库区智能无人化管控,必须突破认知与方法局限,构建符合长材库区特点的感知重构、精准定位与调度决策成套技术体系。


图1 长材吊运的定位控制难点

创新驱动模式变革

针对长材智能无人库研发所面对的技术难点,团队十年如一日,探索与研发针对性解决方案。首先,针对长材库区视场大、物料密集码放、易挤压形变的特点,自主研制了基于机器视觉的长材库区环境感知与三维重构技术,实现高精度瞬态扫描;基于此,创新开发了基于机器视觉库位物料识别的精准定位控制技术,实现在库区复杂工业环境下“眼睛”(机器视觉)与“手脚”(定位控制)的完美融合,并进一步自主开发运行过程吊具防摆控制、多段路径协同过渡控制、四轴联动控制以及多车动态防撞控制等关键技术,实现长材库区的高效率、高稳定性吊运控制。

为了实现长材库区复杂时空约束条件下生产、物流系统的高效、协同运行,团队研发了基于多智能体的库区物流优化调度技术,根据动态的生产任务、发货计划以及多种设备的实时状态进行调度策略动态优化,降低倒垛次数,减少平均吊运距离,形成了会思考的“库区智慧大脑”。在此基础上,进一步集成工业5G网络、基于视觉AI的库区安全监控等关键技术,完成了长材库区智能无人化成套技术及装备的开发与建设。


图2 项目研究技术路线

依托项目研究成果,团队成功完成了国内首套棒材和高线平面无人库的示范应用,实现长材库区7*24小时的全无人自动下线、转运、汽车装运、火车装运等功能,整个库区仅需要1~2人远程监控,解决了传统库区模式下繁重恶劣环境人工操作问题,显著提升库区运行效率,并通过突破库区生产瓶颈,有效释放了产能。全部或部分技术已相继推广至国内宝武马钢、粤裕丰钢铁、新余钢铁、鞍钢、首钢迁钢、涟钢等多家大中型钢铁企业生产及物流库区,平均每年创造经济效益达5亿元。


图3 高线与棒材智能无人库区

该项目的成功实施,实现了智能无人化管控技术在环境工况复杂且精度要求极高的长材库区的应用突破,从十年前带卷智能库技术依赖国外引进,转变为如今长材智能库技术的国产化引领,为国内大量长材生产企业提供了亟需的关键技术,有力支撑长材智能工厂信息流断点贯通、跨工序跨业务协同管控以及少人化、高效化技术升级。更为关键的是,对轧钢安全生产和职业健康保障做出积极贡献,工作人员从恶劣工作环境与繁重体力劳动中解放出来,成长为智能工厂模式下的新型技术人才。


图4 高线库区应用实例

路虽远,行则将至

事虽难,做则可成

他们目光锐利探寻问题

精准求解突破困局

酷暑中滴水的衣服,严寒中冻僵的双手