日前，中國船舶集團旗下中船九院研發(fā)的從鋼板入庫、堆垛建立、智能翻板到自動上線的“船廠鋼板庫區(qū)物料自動化管理系統(tǒng)”，在中國船舶集團旗下大連船舶重工集團有限公司得到實例應用。

中船九院在大船集團實施的“電磁行車自動化系統(tǒng)”與“車間起重機信息化系統(tǒng)”項目順利通過驗收。這是船舶行業(yè)首臺套智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)，通過“起重機信息化、智能化”實現(xiàn)物料的全流程跟蹤，從而提高庫區(qū)作業(yè)的標準化程度，提升作業(yè)效率，提高整個庫區(qū)的自動化管理水平，實現(xiàn)“設備控制、信息管理、生產(chǎn)安全、使用效能”的綜合智慧化運維，也是中船九院研發(fā)的“船廠鋼板庫區(qū)物料自動化管理系統(tǒng)”在國內(nèi)大型船廠的最新成功實踐成果。據(jù)悉，該系統(tǒng)將在國內(nèi)大型船企新建工程中得到全新實踐和應用。

該系統(tǒng)涵蓋了七大功能性子系統(tǒng)，通過數(shù)字化、信息化、智能化網(wǎng)絡布局，可實現(xiàn)物料自動跟蹤、信息存儲、指令分配、工位調(diào)度、自動控制等功能，提高生產(chǎn)作業(yè)標準化水平和空間利用率。

倉庫管理系統(tǒng)功能示例

倉庫管理（WMS）系統(tǒng)——“無人化管理”。船廠鋼板庫區(qū)空間大、物料重，存放、運輸、管理十分不便?！皞}庫管理系統(tǒng)”將現(xiàn)場實際庫區(qū)分割區(qū)域，對每一個區(qū)域的空間大小、垛位分布、垛位位置坐標分別編碼，并在系統(tǒng)程序中與現(xiàn)場實際庫區(qū)成比例縮放。通過系統(tǒng)集成的庫區(qū)模擬“看板”，讓倉庫管理“一目了然”，對庫區(qū)物料存放數(shù)量、位置、配比“心中有數(shù)”，實現(xiàn)“無人化管理?！?/p>

庫區(qū)物流管理系統(tǒng)功能示例

物流管理（WCS）系統(tǒng)——“設備智能聯(lián)動”。庫區(qū)物料怎么“搬”？物流管理系統(tǒng)設計了一整套的智能搬運方案。只要在系統(tǒng)輸入“作業(yè)工單”，物流管理系統(tǒng)就會控制庫區(qū)內(nèi)各個設備的運行及運行過程中對沖突的規(guī)避，還可根據(jù)庫區(qū)運行狀態(tài)設計物料運輸路線，提高運行效率。自動化行車、轉運對中小車、自動運輸線等設備均設置了安全聯(lián)動、安全規(guī)避功能，可實現(xiàn)庫區(qū)作業(yè)危險區(qū)域管理、實時跟蹤、實時報警等。

安全警示與視頻系統(tǒng)——“實時監(jiān)控、隨時提醒”。由于實施庫區(qū)“無人化管理”，系統(tǒng)設置了多類型安全管理信號，包括安全門、安全護欄、電子鎖等，通過指示燈、狀態(tài)燈、緊急按鈕等多重措施，避免未經(jīng)授權人員進入自動化行車作業(yè)區(qū)，對緊急情況實時預警。庫區(qū)內(nèi)的安全警示與視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以對整個庫區(qū)進行實時監(jiān)控，便于操作人員隨時掌握現(xiàn)場狀況。

網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)

網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)——強大溝通能力。庫區(qū)網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)由有線和無線網(wǎng)絡系統(tǒng)組成。系統(tǒng)服務器、主操作站、集控室顯示大屏、人機界面（HMI）客戶端、地面控制器（PLC）、地面操作站等設備通過光纖通訊、工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線（PRIFINET）網(wǎng)絡等組成有線網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)溝通。移動設備，例如自動化行車、轉運對中小車、移動手持終端等通過無線網(wǎng)絡實現(xiàn)與地面服務器的通訊。無線信號對庫區(qū)無縫覆蓋，保證自動化行車、轉運小車、移動手持終端等在庫區(qū)范圍內(nèi)無盲區(qū)，并且根據(jù)接收的信號強度可在基站之間快速漫游。該網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)還具備與其他數(shù)據(jù)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)溝通的能力。

自動化起重機系統(tǒng)

自動化起重機系統(tǒng)——精準定位。自動化橋式起重機是船廠鋼板庫區(qū)自動化管理系統(tǒng)的重要組成部分，負責吊運鋼板往返于轉運小車、庫區(qū)垛位、預處理輥道和劃線機輥道。自動化起重機系統(tǒng)由行車定位系統(tǒng)、行車防搖系統(tǒng)、車載HMI、車載服務器、行車遙控系統(tǒng)以及行車本體傳動控制系統(tǒng)組成。在庫區(qū)作業(yè)過程中，行車定位系統(tǒng)通過對相關設備位置的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)堆垛對齊的精準定位。行車防搖系統(tǒng)可以將自動化行車工作中的擺動頻率降到最低，在停車后的短時內(nèi)即可消除吊具的擺動，有效提高自動化行車的作業(yè)效率。車載服務器則可以實時將庫管系統(tǒng)的工作指令分解成可識別的命令傳送至起重機本體PLC，并反饋數(shù)據(jù)至地面庫管系統(tǒng)。車載HMI、行車遙控系統(tǒng)延續(xù)了自動化行車的手動控制功能，可根據(jù)現(xiàn)場情況合理切換行車為自動模式或人工模式。

地面輸送系統(tǒng)

地面輸送系統(tǒng)——轉運對中小車。庫區(qū)地面輸送系統(tǒng)由兩臺有軌制導（RGV）小車組成，可實現(xiàn)自動導航、自動運輸、自動定位，通過庫區(qū)無線通訊系統(tǒng)與地面管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互，由地面管理系統(tǒng)自動控制小車運送鋼板物料入庫，停車位置由入庫鋼板尺寸計算得出，重復定位精度滿足庫區(qū)系統(tǒng)要求。

鋼板視覺檢測系統(tǒng)原理圖

視覺檢測系統(tǒng)——實現(xiàn)自動篩檢。傳統(tǒng)鋼料庫區(qū)中，預處理完成后的鋼板需要由人工進行麻點板檢測，不僅工序繁瑣、效率低下，且存在漏檢隱患。通過視覺檢測系統(tǒng)進行鋼板麻點自動篩查可有效解決上述問題。視覺檢測系統(tǒng)針對船舶建造鋼板表面缺陷（麻點、剝落、結疤、刻痕、氣孔）進行檢測，構建鋼板表面缺陷大數(shù)據(jù)知識庫，建立基于人工智能算法的缺陷庫自學機制，實現(xiàn)基于機器視覺的鋼材表面缺陷自動識別。視覺檢測系統(tǒng)可用于在線實時測量鋼板的缺陷面積占比和缺陷深度。