中國冶金報 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
通訊員 常云琪 桂早樣 張皓揚 報道
2月初,筆者走進世界高效率綠色碳鋼制造基地——寶鋼股份湛江鋼鐵,只見一輛無人駕駛新能源轉(zhuǎn)駁自卸車承載著廢鋼平穩(wěn)地行駛在廢鋼循環(huán)利用堆場內(nèi)。由中冶寶鋼技術(shù)服務(wù)有限公司(下稱中冶寶鋼)開發(fā)的我國首個智慧綠色無人廢鋼配料運輸系統(tǒng)根據(jù)路況為這輛轉(zhuǎn)駁自卸車提前規(guī)劃出了最優(yōu)行駛路線。
在該系統(tǒng)的指引下,這輛轉(zhuǎn)駁自卸車會按所規(guī)劃的路線先后完成稱重、運輸,并在無人干預(yù)的條件下將廢鋼卸至規(guī)定的配料間。同一時間里,其他轉(zhuǎn)駁自卸車正在廢鋼堆場內(nèi)等待工人遠程操控抓鋼機進行廢鋼裝載。從配料到運輸再到卸料,廢鋼料場內(nèi)空無一人,工人們在窗明幾凈的監(jiān)控室內(nèi)就能對堆場內(nèi)的作業(yè)狀態(tài)了如指掌。該系統(tǒng)投用后,可以有效實現(xiàn)遠程化廢鋼裝載、智能化路線規(guī)劃、無人化廢鋼轉(zhuǎn)駁、綠色化廢鋼運輸、一體化料場管控,促進廢鋼供應(yīng)效率提升。
作為中國五礦和中冶集團旗下以冶金運營服務(wù)為核心主業(yè)的重要骨干子企業(yè),中冶寶鋼深入貫徹習近平總書記關(guān)于推動數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟融合發(fā)展的重要指示精神,牢牢把握產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展趨勢,推動冶金運營服務(wù)主業(yè)向智能化、少人化、無人化方向轉(zhuǎn)型升級,以數(shù)字化賦能傳統(tǒng)勞動密集型產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
員工正在運用該系統(tǒng)遠程操控抓鋼機。(企業(yè)供圖)
數(shù)字化賦能綠色高效冶金
廢鋼作為一種重要的高載能綠色鐵素資源,可大量替代鐵礦石原料,有效降低能源消耗,減少礦石開采及環(huán)境污染,對實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展具有重要意義。隨著我國短流程煉鋼工藝的日趨成熟及煉鋼綜合廢鋼比的不斷提升,鋼鐵冶煉對廢鋼的需求量進一步增長。同時,鋼鐵企業(yè)智慧制造需求不斷增加,技術(shù)裝備和管理水平不斷提升,對廢鋼運輸環(huán)節(jié)提出了智能化、高效化、綠色化的現(xiàn)實需求。
廢鋼裝車現(xiàn)場
湛江鋼鐵廢鋼料場主要承擔廢鋼堆存、檢驗等功能。煉鋼工序需要廢鋼時,需通過運輸車輛將指定品種的廢鋼轉(zhuǎn)運至配料間進行配料,配料完成后才能作為原料輸送至煉鋼工序。在此之前,國內(nèi)外鋼鐵廠廢鋼堆場工程機械歸堆、裝車和轉(zhuǎn)運作業(yè)主要依靠人工操作。廢鋼堆場和駕駛艙屬于封閉作業(yè)環(huán)境,作業(yè)過程中產(chǎn)生的大量粉塵對駕駛員身體健康產(chǎn)生危害。同時,生產(chǎn)效率與駕駛員個人素質(zhì)強相關(guān),較大的工作負荷、較為惡劣的作業(yè)環(huán)境限制了生產(chǎn)效率進一步提升。
為此,中冶寶鋼針對生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜、人工作業(yè)強度大、安全風險高等痛點進行攻關(guān),研發(fā)出了我國首個智慧綠色無人廢鋼配料運輸系統(tǒng),通過無人化轉(zhuǎn)駁車與遙控抓鋼機的智能聯(lián)控作業(yè),實現(xiàn)廢鋼配料裝卸運輸過程的無人化、少人化、智慧化,推動生產(chǎn)組織模式優(yōu)化,將員工從苦、臟、累、險的工作環(huán)境中解脫出來,促進效率提升。
在湛江鋼鐵投用的智慧綠色無人廢鋼配料運輸系統(tǒng),可使作業(yè)人員數(shù)量縮減近50%,實現(xiàn)無人化、少人化運行,其路線優(yōu)化功能可以縮短運輸距離,提高運輸效率。同時,中冶寶鋼對柴油轉(zhuǎn)駁車進行了改造升級,純電動力驅(qū)動可減少化石燃料消耗、降低碳排放,每年可節(jié)約標準煤近80噸。
無人化操控促進提質(zhì)增效
中冶寶鋼在湛江鋼鐵投用的智慧綠色無人廢鋼配料運輸系統(tǒng),主要由無人轉(zhuǎn)駁車智能調(diào)度云平臺、轉(zhuǎn)駁車無人駕駛系統(tǒng)、車路協(xié)同系統(tǒng)、抓鋼機遠程駕駛系統(tǒng)、抓鋼機調(diào)度云平臺等組成。各系統(tǒng)密切配合、協(xié)調(diào)作用,讓廢鋼配料運輸無人化、少人化成為現(xiàn)實。
無人駕駛新能源轉(zhuǎn)駁自卸車按照規(guī)劃路線駁運廢鋼
該系統(tǒng)可實現(xiàn)復(fù)雜工況條件和惡劣天氣條件下的平穩(wěn)運行。針對湛江鋼鐵所處區(qū)域的自然環(huán)境狀態(tài),中冶寶鋼充分考慮了轉(zhuǎn)駁車無人駕駛系統(tǒng)對高溫、降水、大風、高濕度、雷暴等不同天氣的適應(yīng)性,確保車輛在輕度灰塵和震動等較惡劣工況下運行穩(wěn)定。
應(yīng)對道路車輛較多等復(fù)雜工況,該系統(tǒng)通過無人轉(zhuǎn)駁車智能調(diào)度云平臺、轉(zhuǎn)駁車無人駕駛系統(tǒng)、車路協(xié)同系統(tǒng)等協(xié)同配合,實現(xiàn)轉(zhuǎn)駁車安全平穩(wěn)運行。無人轉(zhuǎn)駁車智能調(diào)度云平臺是連接地圖、作業(yè)狀態(tài)和車輛控制的橋梁,無人駕駛系統(tǒng)通過車端設(shè)備能夠?qū)崟r接收地圖信息、感知障礙物情況,通過對車身所處位置、周邊狀態(tài)、車輛行駛速度等條件進行綜合判斷,計算形成最優(yōu)行駛路線。轉(zhuǎn)駁車無人駕駛系統(tǒng)可對車輛進行全方位環(huán)繞感知,通過智能決策技術(shù)、車路協(xié)同技術(shù)、5G通信技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)實現(xiàn)車輛自動駕駛。車路協(xié)同系統(tǒng)利用新一代信息與通信技術(shù),將“云、圖、路、車、人”的物理層、通信層、應(yīng)用層等連為一體,結(jié)合無人駕駛系統(tǒng)實現(xiàn)融合感知,輔助決策與控制,從而實現(xiàn)車路協(xié)同與自動駕駛體驗系統(tǒng)的運行安全和效率提升?!霸撓到y(tǒng)可以自動識別路上行人和車輛,遇到障礙物時,無人轉(zhuǎn)駁車可在0.5秒之內(nèi)做出判斷,主動避讓?!敝幸睂氫摷夹g(shù)人員介紹。
抓鋼機遠程駕駛系統(tǒng)利用高精度傳感器、高清防金屬粉塵攝像頭,采集目標車輛運動狀態(tài)和周圍畫面信息,可在0.1秒內(nèi)實現(xiàn)高清畫面?zhèn)鬏?。由智能?lián)控駕駛艙發(fā)出指令,遠程操控抓鋼機進行作業(yè)。抓鋼機調(diào)度云平臺可實現(xiàn)一臺智能聯(lián)控駕駛艙對多臺抓鋼機的操作?!叭蝿?wù)量較大時,可一鍵完成抓鋼機切換,縮短抓鋼機和自卸車的停車等待時間,提高廢鋼裝卸效率?!敝幸睂氫摰谒姆止竟こ虣C械大隊作業(yè)長張一卓說。
同時,該系統(tǒng)可實現(xiàn)全過程數(shù)據(jù)記錄和分析,通過IOC(智慧園區(qū)智能運營中心)大屏實時了解車輛狀態(tài)、路況信息,對實時路況進行高亮顯示,實現(xiàn)作業(yè)狀態(tài)的監(jiān)控監(jiān)管和對車輛故障的預(yù)知、預(yù)判和預(yù)防,有利于精準實施運維服務(wù),有效降低故障作業(yè)率。
工作人員監(jiān)管無人廢鋼配料運輸系統(tǒng)作業(yè)情況
抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展,謀創(chuàng)新就是謀未來。未來,中冶寶鋼將依托多年來運營服務(wù)30多家鋼鐵企業(yè)所積累的豐富經(jīng)驗,圍繞設(shè)備狀態(tài)的預(yù)知、預(yù)判、預(yù)防,現(xiàn)場運行的可視、可控、可管,核心技術(shù)的共建、共融、共享,企業(yè)管理的互動、互聯(lián)、互通,建成全流程全產(chǎn)業(yè)鏈冶金智能運營平臺,賦能冶金運營服務(wù)高質(zhì)量發(fā)展,不斷豐富“冶金運營服務(wù)因中冶寶鋼而不同”的時代內(nèi)涵。
冠軍檔案
中冶寶鋼智慧綠色無人廢鋼配料運輸系統(tǒng)
生產(chǎn)廠:中冶寶鋼技術(shù)服務(wù)有限公司
概況:中冶寶鋼技術(shù)服務(wù)有限公司研發(fā)的我國首個智慧綠色無人廢鋼配料運輸系統(tǒng),主要由無人轉(zhuǎn)駁車智能調(diào)度云平臺、轉(zhuǎn)駁車無人駕駛系統(tǒng)、車路協(xié)同系統(tǒng)、抓鋼機遠程駕駛系統(tǒng)、抓鋼機調(diào)度云平臺等組成。通過無人化轉(zhuǎn)駁車與遙控抓鋼機的智能聯(lián)控作業(yè),實現(xiàn)廢鋼配料裝卸運輸過程的無人化、少人化、智慧化,推動生產(chǎn)組織模式優(yōu)化,將員工從苦、臟、累、險的工作環(huán)境中解脫出來,促進效率提升。
應(yīng)用:目前,該系統(tǒng)已在湛江鋼鐵投用,投用后作業(yè)人員數(shù)量縮減近50%,實現(xiàn)無人化、少人化運行,其路線優(yōu)化功能可以縮短運輸距離、提高運輸效率。同時,該系統(tǒng)對柴油轉(zhuǎn)駁車進行了改造升級,純電動力驅(qū)動可減少化石燃料消耗、降低碳排放,每年可節(jié)約標準煤近80噸。該系統(tǒng)可以保障車輛在高溫、降水、大風、小雨雪霧、高濕度、雷暴等惡劣天氣條件下及在輕度灰塵和震動等較惡劣工況下平穩(wěn)運行。