從高樓大廈的“骨骼”
，到機械設備的“經絡”，鋼鐵工業擔當著國民經濟的重要“脊梁”。當前，我國雖已建成全球產業鏈最為完整的鋼鐵工業體係
，但整個產業仍麵臨產能過剩、效率較低、節能降碳
、創chuang新xin能neng力li不bu足zu等deng挑tiao戰zhan。在zai此ci背bei景jing下xia，以yi鞍an鋼gang集ji團tuan為wei代dai表biao的de中zhong國guo鋼gang鐵tie企qi業ye，正zheng圍wei繞rao降jiang本ben提ti質zhi增zeng效xiao目mu標biao不bu斷duan提ti升sheng智zhi能neng化hua水shui平ping

，而er無wu人ren行xing車che與yu庫ku區qu的de智zhi能neng化hua建jian設she正zheng成cheng為wei其qi中zhong極ji具ju代dai表biao性xing的de場chang景jing。

鞍鋼股份有限公司鮁魚圈鋼鐵分公司（簡稱“鮁魚圈分公司”）是鞍鋼集團對標具有國際競爭力的領先鋼鐵樣板工廠而建
，從創立之初就堅持高端化
、智能化
、綠色化發展方向，連續三年躋身“中國卓越鋼鐵企業品牌”，獲評“首批雙碳最佳實踐能效標杆示範企業”等
，穩居行業第一梯隊。

為了解決傳統行車作業存在操作人員需求量大、技能參差不齊、缺乏高效調度係統
、設備運維複雜度高等難題，鮁魚圈分公司基於施耐德電氣行業領先的IACS智能庫區及無人行車係統（Integrated Autonomous Crane System），落地了“1580熱軋卷庫智能化庫區及無人行車改造項目”。該項目自2023年2月開始改造，2024年8月正式竣工，投運後實現了行車無人化和庫區智能化運行，減少吊車操作人員超過30名

，車間運行的安全性
、產品質量和生產效率均大幅提升，其中運行效率較改造之前提升23%
，成為鞍鋼集團先進智能製造的示範項目。

傳統熱軋車間麵臨效率、質量、安全多重挑戰

鮁魚圈分公司1580熱連軋工程是一條具有完全自主知識產權的熱連軋生產線，可生產23個係列
、107個品種
、上萬個規格的產品。1580熱軋成品庫車間共有4跨14台行車，年產約400萬噸
，具有作業類型多


、作業負荷高、流程複雜等特點。

在鋼鐵生產的關鍵流程中

，熱軋成品庫是物流銜接和生產節奏控製的重要樞紐。然而，庫區管理係統不完善和落後的裝備會帶來效率、質量與安全等一係列挑戰：

首shou先xian

，傳chuan統tong的de行xing車che吊diao運yun操cao作zuo效xiao率lv相xiang對dui較jiao低di。一yi台tai行xing車che如ru果guo要yao完wan成cheng一yi次ci鋼gang卷juan吊diao運yun
，需xu要yao一yi位wei機ji組zu操cao作zuo員yuan通tong過guo對dui講jiang機ji和he吊diao運yun計ji劃hua單dan傳chuan遞di吊diao運yun信xin息xi，一yi名ming行xing車che工gong操cao控kong行xing車che，一yi名ming庫ku位wei工gong找zhao準zhun庫ku位wei，存cun在zai人ren員yuan需xu求qiu量liang大da
、信息易丟失、危險係數高等難題。

其(qi)次(ci)，在(zai)人(ren)員(yuan)工(gong)作(zuo)強(qiang)度(du)方(fang)麵(mian)，熱(re)軋(zha)卷(juan)作(zuo)為(wei)非(fei)標(biao)準(zhun)化(hua)產(chan)品(pin)，每(mei)一(yi)卷(juan)都(dou)有(you)唯(wei)一(yi)標(biao)識(shi)的(de)鋼(gang)卷(juan)編(bian)號(hao)。現(xian)場(chang)工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan)需(xu)要(yao)對(dui)每(mei)一(yi)個(ge)鋼(gang)卷(juan)進(jin)行(xing)位(wei)置(zhi)錄(lu)入(ru)跟(gen)蹤(zong)，工(gong)作(zuo)強(qiang)度(du)大(da)，而(er)且(qie)查(zha)找(zhao)鋼(gang)卷(juan)位(wei)置(zhi)的(de)效(xiao)率(lv)較(jiao)低(di)。

與此同時

，安全問題始終如影隨形。行車在距離地麵約15米的位置運行
，人員在地麵操作，二者頻繁交叉作業，存在安全隱患。

最(zui)後(hou)
，產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)問(wen)題(ti)也(ye)亟(ji)待(dai)解(jie)決(jue)。人(ren)工(gong)司(si)機(ji)操(cao)作(zuo)行(xing)車(che)時(shi)，由(you)於(yu)吊(diao)運(yun)精(jing)度(du)不(bu)高(gao)，夾(jia)鉗(qian)容(rong)易(yi)對(dui)熱(re)軋(zha)卷(juan)表(biao)麵(mian)造(zao)成(cheng)劃(hua)傷(shang)或(huo)壓(ya)痕(hen)，直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)產(chan)品(pin)品(pin)質(zhi)。一(yi)旦(dan)發(fa)生(sheng)問(wen)題(ti)，還(hai)需(xu)將(jiang)鋼(gang)卷(juan)退(tui)回(hui)返(fan)修(xiu)，導(dao)致(zhi)資(zi)源(yuan)浪(lang)費(fei)和(he)客(ke)戶(hu)滿(man)意(yi)度(du)下(xia)降(jiang)。

鞍鋼集團鮁魚圈分公司鋼鐵熱軋部首席工程師孫偉表示：“麵對傳統庫區管理和行車作業存在的種種挑戰，施耐德電氣為我們提供了行業領先的IACS無人行車係統
，它包含麵向鋼鐵行業定製的WMS庫區管理係統
、行車自動化、地麵控製和行車運行監控係統四大核心。通過基於AI的調度算法和先進的自動化技術，實現跨間資源動態分配，有效幫助我們優化多台行車的協同性，減少衝突作業。”

打造複雜度高係統性能強大的無人行車解決方案

日(ri)常(chang)運(yun)營(ying)中(zhong)，庫(ku)區(qu)需(xu)要(yao)全(quan)流(liu)程(cheng)處(chu)理(li)每(mei)一(yi)個(ge)鋼(gang)卷(juan)，作(zuo)業(ye)量(liang)巨(ju)大(da)，生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)要(yao)求(qiu)高(gao)。施(shi)耐(nai)德(de)電(dian)氣(qi)通(tong)過(guo)先(xian)進(jin)的(de)調(tiao)度(du)算(suan)法(fa)和(he)領(ling)先(xian)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)
，攜(xie)手(shou)鮁(ba)魚(yu)圈(quan)分(fen)公(gong)司(si)打(da)造(zao)了(le)目(mu)前(qian)市(shi)麵(mian)上(shang)複(fu)雜(za)度(du)高(gao)，係(xi)統(tong)性(xing)能(neng)強(qiang)大(da)的(de)無(wu)人(ren)行(xing)車(che)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。

施耐德電氣工業自動化鋼鐵行業經理宋躍輝表示：“無人行車解決方案基於施耐德電氣EcoStruxure一體化架構，采用AI技術製定庫區管理策略
，在動態堆場資源分配技術，閉環防搖控製技術
、實時掃描與3D識別技術、動態三軸聯動技術、行車路徑優化技術、運行中禁吊區避讓技術等方麵做出諸多突出創新，讓鋼鐵企業的庫區運行更加安全

、可靠、高效。”

動態資源分配算法擔當著整個係統的“核心大腦”。通常而言，庫區中每增加一台行車，調度算法的複雜程度都會呈現指數級增長，而該項目涉及4跨14台(tai)行(xing)車(che)，多(duo)台(tai)行(xing)車(che)到(dao)同(tong)一(yi)區(qu)域(yu)交(jiao)叉(cha)作(zuo)業(ye)時(shi)存(cun)在(zai)避(bi)讓(rang)問(wen)題(ti)。同(tong)時(shi)，要(yao)求(qiu)極(ji)高(gao)的(de)單(dan)位(wei)時(shi)間(jian)消(xiao)峰(feng)能(neng)力(li)。針(zhen)對(dui)於(yu)此(ci)
，先(xian)進(jin)的(de)動(dong)態(tai)資(zi)源(yuan)分(fen)配(pei)算(suan)法(fa)能(neng)夠(gou)綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)生(sheng)產(chan)計(ji)劃(hua)、設備狀態
、碼垛原則
、行xing駛shi路lu線xian等deng因yin素su
，結jie合he庫ku區qu作zuo業ye的de動dong態tai特te性xing及ji裝zhuang卸xie過guo程cheng
，建jian立li庫ku區qu資zi源yuan優you化hua分fen配pei的de數shu學xue模mo型xing，減jian少shao庫ku區qu內nei倒dao庫ku作zuo業ye

，降jiang低di庫ku區qu的de裝zhuang卸xie作zuo業ye時shi間jian，實shi現xian整zheng個ge作zuo業ye流liu程cheng的de效xiao率lv最zui優you。

實時掃描與3D識別技術則為庫區裝上一雙“智慧眼睛”。庫區的鋼卷間距小

，且鞍座不規整
，要求極高的定位、消擺和識別能力。實時掃描與3D識別技術基於安裝在行車上的掃描儀來判斷鋼卷的尺寸、抓取的位置，從而實現更精確的自動抓取、全自動卡車鞍座識別、全流程無人裝卸，同時實時3D掃描技術能檢測鋼卷的外形缺陷，如斷帶，塔形卷等，提高安全係數。

此外
，高精度的閉環防搖控製技術能有效減少物料搖擺，實現行車和物料的精準定位
，提高行車作業效率；動態三軸聯動技術能同時控製縱向、橫向、高(gao)度(du)方(fang)向(xiang)聯(lian)動(dong)

，優(you)化(hua)行(xing)車(che)作(zuo)業(ye)時(shi)間(jian)

，提(ti)升(sheng)物(wu)流(liu)效(xiao)率(lv)。施(shi)耐(nai)德(de)電(dian)氣(qi)用(yong)創(chuang)新(xin)的(de)技(ji)術(shu)和(he)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)
，引(yin)領(ling)鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)邁(mai)向(xiang)庫(ku)區(qu)管(guan)理(li)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)新(xin)征(zheng)程(cheng)。

實現從入庫到出庫的全流程無人化作業

如今，經過改造的1580熱軋卷庫區實現了從熱卷入庫到打包
、平整、倒運

、取樣以及鋼卷出庫的全流程無人化作業，滿足單天1.3萬噸全流程產能需求。工作人員隻需要編製好生產計劃
、轉庫駁運計劃，係統就能自動分配任務並設定行車行駛路線完成吊運作業
，並可24小時不間斷運行
，提高吊運作業的標準化和連續運行作業效率
，降低因人為因素造成的停機時間、往返路程

、搜尋時間和倒庫次數。

入庫環節
，係統能夠依據各跨的實際庫容、存儲能力以及行車作業情況，在兼顧工序的前提下，進行普通鋼卷和特殊鋼卷的智能分流：分卷原料智能進平整跨區，緩冷鋼卷智能入坑
，缺陷鋼卷智能標記化。單跨小時下卷能力平均在16卷，下卷能力完全滿足軋線生產需求。

包裝環節，為了充分發揮無人行車連續運行的優勢，對包裝鋼卷包裝時間進行柔性調配
，並通過提前倒垛、行車協同等功能實現包裝鋼卷的及時繳庫
；通過圍欄
、安全門鎖、安全限位等設備的安裝並配合安全作業流程
、行車自動繞行
、安全係統監控等措施，保證打包作業人員的安全。

當作業空閑時
，係統還能控製無人行車開啟預倒垛功能

，按照後續工藝自動對鋼卷堆垛進行整理，例如：當分卷步進梁滿
，行車會自動將原料備到上料區
；發貨沒有發貨任務時

，按照合同號進行鋼卷整理

，同時將鋼卷吊運至離裝車最近的位置，大大提高了分卷備料效率和發貨效率。

隨著項目正式投運，自動運行率達到99%以上。而無人行車的規範化標準化作業，也使得人工操作行車造成的質量問題和安全事故均降為0。

除了效率的優化、人員的減少以及產品質量的提升，鮁魚圈分公司的管理模式也由此實現了升級——現在，坐在中控室，管理人員即可通過數字孿生模型查看行車運行情況
，以數字化替代傳統人工傳遞和管理信息的模式。

鞍鋼集團鮁魚圈分公司鋼鐵熱軋部生產主任楊玉青表示：“鞍鋼1580卷庫是目前業內作業量最高
、流程最複雜的鋼卷庫之一，我們攜手施耐德電氣在該鋼卷庫取得的智能化實踐成果，將為鋼鐵行業的更多複雜庫區提供可借鑒、可複製的藍本。未來，鞍鋼集團還將與施耐德電氣一起

，全方位推進企業數‘智’化轉型和綠色發展
，打造鋼鐵行業智能製造新標杆！”