撫順新鋼鐵智能天車(chē)項(xiàng)目
馬亮 鄧春?jiǎn)?/p>
（撫順新鋼鐵有限責(zé)任公司，遼寧 撫順 113001）
1 項(xiàng)目需求
目前公司鋼筋深加工廠(chǎng)區(qū)天車(chē)行吊，和庫(kù)區(qū)管理業(yè)務(wù)均采用人工作業(yè)的方式；本次改造是通過(guò)激光測(cè)距、編碼器定位，變頻調(diào)速等控制手段，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行，通過(guò)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng) WMS（智能倉(cāng)儲(chǔ)管理）應(yīng)用，來(lái)實(shí)現(xiàn)深加工庫(kù)區(qū)及物流信息智能分析，天車(chē)的智能無(wú)人作業(yè)；通過(guò)對(duì)車(chē)體、磁盤(pán)塊改造，來(lái)滿(mǎn)足無(wú)人天車(chē)實(shí)施的硬件需求；
2 項(xiàng)目?jī)?nèi)容
通過(guò)對(duì)天車(chē)實(shí)施智能化系統(tǒng)改造，使鋼廠(chǎng)對(duì)深加工C區(qū)物流情況具備實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、精準(zhǔn)跟蹤能力；具備及時(shí)掌握庫(kù)區(qū)內(nèi)庫(kù)存及物料分布情況的能力；系統(tǒng)提升庫(kù)區(qū)物流管理的信息化、智能化水平。
同時(shí)通過(guò)對(duì)廠(chǎng)房區(qū)域進(jìn)行合理改善以及天車(chē)吊運(yùn)任務(wù)的合理分配，實(shí)現(xiàn)智能化裝、卸車(chē)作業(yè)，從而達(dá)到提高天車(chē)作業(yè)效率，降低庫(kù)區(qū)管理人員及天車(chē)操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)天車(chē)機(jī)電設(shè)備使用壽命的目的。
2.1 主要功能
1.1 通過(guò)實(shí)施天車(chē)智能化系統(tǒng)改造，使鋼廠(chǎng)對(duì)深加工C區(qū)物流情況具備實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、精準(zhǔn)跟蹤能力；具備及時(shí)掌握庫(kù)區(qū)內(nèi)庫(kù)存及物料分布情況的能力；系統(tǒng)提升庫(kù)區(qū)物流管理的信息化、智能化水平。
1.2 通過(guò)智能天車(chē)推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人智能化、標(biāo)準(zhǔn)化裝、卸車(chē)作業(yè)，從而降低人工成本，減少操作故障。
1.3 通過(guò)此次改造，為后續(xù)軋鋼產(chǎn)線(xiàn)天車(chē)無(wú)人化推進(jìn)，積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，做好數(shù)據(jù)、技術(shù)儲(chǔ)備；
表1：作業(yè)區(qū)域現(xiàn)狀 2#電磁行車(chē)運(yùn)行區(qū)間平面圖
2.2 設(shè)計(jì)理念
2.3 項(xiàng)目方案
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項(xiàng)目名稱(chēng) |
建設(shè)目標(biāo) |
設(shè)備范圍 |
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1、深加工2#行車(chē)車(chē)體改造； |
天車(chē)原有凸輪+接觸器控制機(jī)構(gòu)，升級(jí)為PLC+變頻控制并增加無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基站通訊、監(jiān)控等功能。 對(duì)現(xiàn)有天車(chē)進(jìn)行機(jī)械、自動(dòng)化、信息化系統(tǒng)改造，新建智能天車(chē)控制系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)智能卸車(chē)、入庫(kù)、上料的目的。 |
1、 起升機(jī)構(gòu)變頻改造并安裝編碼器； 2、 大車(chē)、小車(chē)機(jī)構(gòu)變頻改造并安裝激光測(cè)距儀； 3、 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)變頻改造及安裝絕對(duì)值編碼器； 4、 PLC及無(wú)線(xiàn)通訊監(jiān)控部分改造； 5、 大小車(chē)升降變頻電機(jī)改造； |
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2、行車(chē)增加上位機(jī)系統(tǒng)控制； |
實(shí)現(xiàn)庫(kù)區(qū)管理、車(chē)輛管控、作業(yè)管理、安全監(jiān)測(cè)、狀態(tài)監(jiān)控、報(bào)表、數(shù)據(jù)庫(kù)、通訊系統(tǒng)并增加電子防搖、大車(chē)防撞、行車(chē)各機(jī)構(gòu)運(yùn)行控制、電磁控制等功能。 |
1、 上位機(jī)管理系統(tǒng)軟件； 2、 自動(dòng)化系統(tǒng)軟件； 3、 工控機(jī)（研華）； 4、 增加地面操作臺(tái)； 5、 配置PDA系統(tǒng)； |
2.4 項(xiàng)目特色
真正實(shí)現(xiàn)智能化、無(wú)人化
自動(dòng)碼垛、自動(dòng)分配存儲(chǔ)位置
多臺(tái)行車(chē)智能調(diào)度
現(xiàn)場(chǎng)安全程度高：與卡車(chē)等生產(chǎn)設(shè)備互鎖，電子或者物理圍欄
工作過(guò)程智能化：無(wú)需人工選擇取放位置，自動(dòng)化程度高
多機(jī)協(xié)同：采用AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能的調(diào)度算法，安全高效
定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)：行業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富，對(duì)于多種環(huán)境有應(yīng)對(duì)經(jīng)驗(yàn)
3 實(shí)用性分析
控制軟件效果圖：
經(jīng)濟(jì)效益估算：
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現(xiàn)有人員 |
優(yōu)化 |
人員薪酬（包括稅費(fèi)福利待遇等） |
經(jīng)濟(jì)效益 |
注釋 |
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降低人工成本 |
4 |
4 |
7922元/人/月 |
380265元/年 |
原材入庫(kù)無(wú)人化 |
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（二）深加工2#天車(chē)2020年備件消耗（更換變頻后取代以下備件） |
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日期 |
名稱(chēng) |
型號(hào) |
數(shù)量 |
單價(jià) |
總價(jià) |
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2020.7.13 |
交流接觸器 |
NC2-400/AC380V |
1 |
1178 |
1178 |
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2020.7.15 |
交流接觸器 |
CJX2-65/11 AC380V |
1 |
164 |
164 |
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2020.7.22 |
雙肢鏈條索具 |
LS2-30-00 |
8 |
2163 |
17304 |
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2020.7.26 |
接觸器 |
NC1-9511 380V |
1 |
474 |
474 |
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2020.8.10 |
聯(lián)動(dòng)控制臺(tái) |
QT18-4C/T13右箱 |
1 |
6350 |
6350 |
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2020.8.19 |
制動(dòng)襯墊 |
YWZ9-400 卡式（帶槽） |
2 |
106 |
212 |
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2020.8.21 |
交流接觸器 |
NC2-400/AC380V |
1 |
1178 |
1178 |
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2020.8.25 |
交流接觸器 |
NC2-185/AC380V |
4 |
571 |
2282 |
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2020.8.25 |
交流接觸器 |
NC2-265/AC380V |
1 |
787 |
787 |
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2020.10.27 |
制動(dòng)襯墊 |
YWZ9-400 卡式（帶槽） |
2 |
106 |
212 |
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2020.11.3 |
接觸器 |
CJX2-65/11 AC380V |
4 |
164 |
655 |
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2020.11.3 |
接觸器 |
CJX2-50/11 AC220V |
4 |
114 |
458 |
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2020.12.8 |
交流接觸器 |
NC2-400/AC380V |
1 |
1178 |
1178 |
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總計(jì) |
32432元/年 |
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天車(chē)變頻改造 |
380Vx250Ax1.732x85%/1000*20hx360天x0.57元/度x30%=17.2萬(wàn)/年 |
直接經(jīng)濟(jì)效益預(yù)估為：
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改造前后效益對(duì)比 |
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序號(hào) |
項(xiàng) 目 |
節(jié)約費(fèi)用總額 |
備注 |
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1 |
折舊 |
-146,640.09 |
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2 |
修理費(fèi) |
32,432.00 |
2#天車(chē)2020年備件消耗 |
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3 |
人工成本 |
380,265.00 |
4人*7922元/人/月*12月 |
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4 |
電費(fèi) |
172,000.00 |
380Vx250Ax1.732x85%/1000*20hx360天x0.57元/度x30%=17.2萬(wàn)/年 |
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合計(jì) |
438,056.91 |
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經(jīng)營(yíng)效益 |
584,697.00 |
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4 社會(huì)效益：
1、深加工智能天車(chē)，作為撫順新鋼鐵推進(jìn)數(shù)字工廠(chǎng)不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可完成物料從入庫(kù)、存儲(chǔ)、上料（生產(chǎn)線(xiàn)）等全過(guò)程無(wú)人化管理，實(shí)現(xiàn)螺紋鋼流通、倉(cāng)儲(chǔ)、生產(chǎn)等全流程數(shù)字化追蹤，提高管控精度以及庫(kù)區(qū)管理信息化水平，減少人為干預(yù)失誤，避免安全隱患，降低生產(chǎn)以及人工成本，提高現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化和智能制造水平，助力撫順新鋼鐵數(shù)字鋼鐵戰(zhàn)略。
2、深加工智能天車(chē)改造可作為試點(diǎn)，積累實(shí)踐數(shù)據(jù)及施工經(jīng)驗(yàn)，了解改造思路，為后續(xù)公司大量推廣無(wú)人智能天車(chē)奠定基礎(chǔ)；
5 市場(chǎng)分析
該案例 5G 應(yīng)用具有四大成效：一是減員增效：無(wú)人天車(chē)+智能倉(cāng)儲(chǔ)+計(jì)量升級(jí)后：現(xiàn)場(chǎng)天車(chē)監(jiān)控人員減半、減半，計(jì)量減半。 二是實(shí)現(xiàn)精益管控：整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程精確可控，所有的作業(yè)過(guò)程可查詢(xún)，可追溯， 提升精益化管理水平。提高現(xiàn)場(chǎng)工作效率，減少工作失誤照成的損失。 三是提升企業(yè)技術(shù)水平和競(jìng)爭(zhēng)力：由事后管理變?yōu)槭轮泄芾?、?shí)時(shí)管理，加速資金周轉(zhuǎn)，提升供應(yīng)鏈響應(yīng)速度，增強(qiáng)企業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)能力。 四是提升現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)生產(chǎn)安全：現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員減少，作業(yè)區(qū)域合理化，引入AI技術(shù)提升現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)生產(chǎn)安全管控能力，有助于推動(dòng)全國(guó)鋼廠(chǎng)的智能化升級(jí)。
6 產(chǎn)業(yè)效應(yīng)
通過(guò)引入5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，搭建高帶寬、低延時(shí)、多任務(wù)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)天車(chē)進(jìn)行智能控制改造，結(jié)合PLC自動(dòng)化技術(shù)，將天車(chē)操控進(jìn)行智能升級(jí)。人員在地面集控室遠(yuǎn)程操控天車(chē)作業(yè)，一改以往天車(chē)工等車(chē)高空作業(yè)的缺點(diǎn)。降低人員作業(yè)安全隱患，提高吊車(chē)作業(yè)效率，公司深加工產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)能釋放，實(shí)現(xiàn)提產(chǎn)增效，以科技創(chuàng)新為企業(yè)創(chuàng)造更大的利潤(rùn)。
7 社會(huì)效益
撫順新鋼鐵5G智能天車(chē)項(xiàng)目是建龍集團(tuán)撫順新鋼鐵年度重要項(xiàng)目之一，是建龍集團(tuán)首個(gè)5G+智能天車(chē)項(xiàng)目，也是遼寧省首個(gè)5G智能天車(chē)在工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景落地的示范工程。得到省市領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，將產(chǎn)生較好的示范意義，對(duì)其他企業(yè)起到了社會(huì)引領(lǐng)作用。