中厚板吊車系統(tǒng)的研究與開發(fā)

王孝敏

摘 要 在中厚板生產(chǎn)中，吊車承擔(dān)著倒垛、上下輥道、入庫、出庫等重要工作，起著串聯(lián)整個物流的重要作用。吊車運行是否正常，關(guān)系著物流的是否順暢。同樣，吊車系統(tǒng)在整個計算機系統(tǒng)中也起著舉足輕重的作用，關(guān)系著信息流與物流的一致性。目前國內(nèi)中厚板廠基本都上了吊車系統(tǒng)，但真正把它用的好的卻沒有幾家，大多數(shù)都只是擺設(shè)。本文中，通過走訪多個中厚板廠了解吊車系統(tǒng)使用情況，與多個單位進(jìn)行了技術(shù)交流，結(jié)合多年現(xiàn)場吊車系統(tǒng)使用中遇到的問題以及現(xiàn)場使用習(xí)慣，打破慣性思維，重新設(shè)計整個系統(tǒng)框架，實現(xiàn)了真正的方便操作，穩(wěn)定可靠，友好直觀的吊車系統(tǒng)，受到了現(xiàn)場的歡迎，使用情況良好。

【關(guān)鍵詞】中厚板 吊車系統(tǒng) 研究與開發(fā)

1 主流的幾大吊車系統(tǒng)

1.1 傳統(tǒng)無線吊車系統(tǒng)

手持PDA、吊車系統(tǒng)、其他系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡(luò)形成一個閉環(huán)。

操作方式：例吊車吊板上輥道，需場地管理操作手持PDA，發(fā)送吊車命令給吊車，吊車操作工根據(jù)吊車命令從相應(yīng)垛位找到相應(yīng)鋼板，吊至輥道，操作吊車畫面做確認(rèn)操作。吊車操作通過后臺電文通訊通知剪切線系統(tǒng)，剪切線輥道處理電文，在輥道相應(yīng)位置增加鋼板號。

缺點：需要多方配合，尤其是吊車工與場地管理之間，操作命令需及時，任何一方操作不及時，就會帶來整個跟蹤的混亂，對操作工的素質(zhì)要求比較高。

1.2 圖像識別吊車系統(tǒng)

利用圖像識別系統(tǒng)，識別鋼板上下線位置，替代吊車操作。

操作方式：例吊車吊板上輥道，場地管理操作手持PDA，發(fā)送吊車命令；吊車操作工按照吊車命令從相應(yīng)垛位找到鋼板，吊至輥道，同時發(fā)送上料鋼板信息給圖像識別系統(tǒng)；圖像識別系統(tǒng)自動識別鋼板已上輥道，自動發(fā)送確認(rèn)命令給吊車系統(tǒng)以及發(fā)送鋼板信息給剪切線系統(tǒng)，將鋼板號添加到跟蹤畫面。

缺點：

（1）投資較高，需額外上一套圖像識別系統(tǒng)還有相應(yīng)的硬件設(shè)施（高清攝像頭、圖像處理服務(wù)器等）。

（2）圖像識別系統(tǒng)受現(xiàn)場環(huán)境影響較大。

1.3 無人駕駛吊車系統(tǒng)

吊車根據(jù)命令直接行走，吊運，無人駕駛。

缺點：投資很大，另實際效果未知，國內(nèi)用的不多。

2 背景

（1）近年來鋼鐵行業(yè)形勢急轉(zhuǎn)直下，大多數(shù)鋼鐵企業(yè)陷入全面虧損。大形勢需要開源節(jié)流，內(nèi)部挖潛。

（2）工藝布置的本質(zhì)性不同，決定著比其他中厚板廠的更復(fù)雜的物流。

（3）堆放場地比較小，物流信息流的壓力很大，需要盡快周轉(zhuǎn)。

（4）人員配置較少，未來趨于減少，不太可能增加。

（5）無線網(wǎng)絡(luò)信號不穩(wěn)定，丟包現(xiàn)象嚴(yán)重，大面積更換無線設(shè)備投資很大。

3 研究與開發(fā)

任何系統(tǒng)只有符合現(xiàn)場實際需要，才能有旺盛的生命力。多年來，在吊車系統(tǒng)的使用上采取了很多的措施，包括吊車的自動定位，吊車與輥道的自動配合，吊車的稱重連鎖等等，但效果都不理想。

經(jīng)過多年的實踐，符合現(xiàn)場實際需要，想現(xiàn)場所想，急現(xiàn)場所急，需要的功能堅決要給，不需要的功能堅決不給，才是系統(tǒng)能否受用戶歡迎的關(guān)鍵。

本次吊車系統(tǒng)的全新設(shè)計開發(fā)，正是建立在這條宗旨之上，結(jié)合低投資成本的前提，最終開發(fā)完成。

該系統(tǒng)主要由六部分組成：跟蹤模塊、操作模塊、糾錯模塊、自適應(yīng)模塊、通訊模塊、畫面設(shè)計。

3.1 跟蹤模塊

實時跟蹤垛位、輥道、冷床實時映像以及上下輥道、冷床、庫內(nèi)倒垛、工序變更等操作流程，任何變動都能在畫面上及時反映，是所有模塊的基礎(chǔ)。

3.2 操作模塊

實現(xiàn)操作最簡化，畫面直觀明了，任何操作由原有的多人多步操作改造為單人兩步操作，點擊源垛位、目標(biāo)垛位，2秒完成操作內(nèi)容，效率極大提高。

3.3 糾錯模塊

劃定正確標(biāo)準(zhǔn)操作范圍，不允許越界，不考慮提醒框的設(shè)計，這樣對系統(tǒng)的良好運轉(zhuǎn)不利。在長時間的操作過程中，讓操作工關(guān)心與其本職工作無關(guān)的事物，會減弱其對系統(tǒng)的信心。系統(tǒng)設(shè)計時，直接在系統(tǒng)中考慮各種情況，直接限死，不給錯誤操作的空間。保證正確合理的操作。

3.4 自適應(yīng)模塊

可適應(yīng)惡劣的無線網(wǎng)絡(luò)情況，無論強弱與否，丟包與否，只要在合理范圍內(nèi)，皆能適應(yīng)。原有無線網(wǎng)絡(luò)因為現(xiàn)場工況復(fù)雜，例吊車對無線信號的遮擋，無線設(shè)備的老化等，經(jīng)常出現(xiàn)丟包等情況，丟包最長能到1分鐘，在加上原有操作模式為多人多點操作這種配合性很高的操作模式。在這種情況下，老系統(tǒng)的使用情況可想而知，操作工明顯有抵觸情緒。改造后完全解決了這個問題，無線設(shè)備沿用原有設(shè)備，無須任何額外投資，很受現(xiàn)場操作工歡迎。

3.5 通訊模塊

實現(xiàn)與其他系統(tǒng)（MES，剪切線，?；€等）的通訊。

3.6 畫面設(shè)計

畫面人性化設(shè)計，與實際現(xiàn)場垛位、輥道、冷床布置保持一致，畫面直觀明了。

4 實際效果

與其他吊車系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)的有益效果是：

（1）多人多點操作，改造為單人單點操作，顯著提升工作效率。

（2）單人單點操作，帶來了垛位變更口徑的一致性，準(zhǔn)確率直線提升。

（3）兼容無線網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性，對硬件設(shè)備需求不高。

（4）沿用原有設(shè)備，無須任何額外投資。

（5）現(xiàn)場使用效果良好，操作工從抵觸使用轉(zhuǎn)變到現(xiàn)在的喜歡使用。

5 結(jié)論

本系統(tǒng)打破慣有思維，從操作工角度考慮，結(jié)合大環(huán)境要求的低投資成本的原則，在不增加任何額外投資的情況下，實現(xiàn)了智能化、人性化、方便可靠的吊車系統(tǒng)，取得了良好的效果。

作者單位

江蘇江陰興澄特種鋼鐵有限公司 江蘇省江陰市 214400