自动化

案例分享

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  2024/09/12

  应用案例

  NEXCOM

  智能升级：无人化 EOT 起重机系统

  背景 台湾其中一间最大的钢铁公司，主要产品包括钢板、钢条、电磁钢卷和热浸镀锌钢卷。该公司出货的钢卷重达数十吨。这些「重型」货物由起重设备「EOT 起重机」搬运、加工和出货。透过在工厂区域内水平和垂直移动，它可以将钢卷吊起并运输到指定位置，管理数千吨钢卷在工厂和仓库的进出。   挑战 EOT 起重机之前为人工操作。操作人员进入悬挂在天花板上的驾驶座，控制钢卷的吊挂和运输。然而，环境温度高且有风险。而操作员在工作时间方面有限制，需要至少 4 小时的休息。   此外，一旦 EOT 起重机发生故障，可能会导致整个生产线完全停顿，造成高达数百万美元的损失。人工检查需要定期维护。现场环境非常恶劣。如果人们频繁前往现场进行测量，存在安全风险。   解决方案 机器视觉分析: NISE 3910E     为了克服这些挑战，钢铁公司开发了无人操作的自动化 EOT 起重机系统。该系统由 PoE 摄影机、3D 扫描仪、用于机器视觉（AI/ML 算法）和通讯的工业计算机、PLC 和 HMI (人机接口)所组成。   安装在 EOT 起重机上的 NISE 3910E 提供了强大的保护，抵御各种环境挑战。值得注意的是，它具有宽温、抗冲击和振动的特性，使其特别适用于钢铁制造商严苛的仓库环境。透过 COM 埠电源隔离设计，NISE 3910E 可防止恶劣环境下的电压过载，提高了系统的可靠性。   为了创建无人 EOT 起重机，首页任务为满足机器视觉的解决方案。钢铁公司透过工业计算机 将操作员看到的视觉讯息透过起重机转换为逻辑控制命令。NISE 3910E 搭载第 8 代和第 9 代 Intel®Core™ 处理器，经由 PoE LAN 埠整合了高分辨率的摄影机和 3D 扫描仪作为机器视觉的图像输入，并透过 PCIe 插槽上的 GPU 卡实现最大图形处理性能，从图像处理/优化到机器学习和机器视觉/物体识别，有效满足工业上AI应用的要求。   高分辨率摄影机安装在无人 EOT 起重机上，以捕捉拖车平台的2D影像，而 3D 扫描仪能够重建2D影像上的垂直坐标。这项开发对计算机视觉技术有了重大的改善。这些图像会被传送到起重机操作员使用的人机界面。操作员会在屏幕上确认钢卷的存放位置，控制计算机会自动将此存放位置转换为坐标并发送到 EOT 起重机控制系统进行吊挂。   除了使用机器视觉系统精确定位钢卷储存位置外，公司还开发了各种智能物流相关技术。其中包括优化钢卷吊挂排程系统、使用 AI 计算最佳吊挂路径，以及建立无人仓库的排程优化系统。该系统可以准确预测操作时间，允许货运司机在适当的时间到达仓库进行装卸任务。   此外，透过分析数十万钢卷进出仓库的过程，钢铁公司在其仓库管理系统中创建了一个优化的储存位置功能。这确保了每卷钢卷都可以使用最少的吊挂操作和最短距离交付给客户。   在吊挂操作期间，钢铁公司设计了一种多功能智能提升夹具，可以识别卷材的身分，检测卷材的中心，并准确地吊挂和运输钢卷。此外，夹具还具有主动安全保护机制。利用深度学习技术，它可以检测 EOT 起重机操作范围内的人员移动，自动识别和避开障碍物。   优势和成果 人力操作和管理最小化: 无人 EOT 起重机可自动化连续 24 小时不间断运行。甚至在所有员工都离开的深夜也能运行。通过后端管理方法，系统还可以在前一天晚上执行自动堆栈和库存管理。   操作优化: 在吊挂操作实现全自动化后，钢铁公司将其无人 EOT 起重机系统与物流讯息链接，减少了对额外人工操作和管理的需求。例如，透过将 EOT 起重机连接到物流讯息，他们可以确定第二天出货所需的卷材。系统会在前一天晚上自动重新排列卷材，将它们吊挂到靠近装载区的位置。这缩短了第二天出货的准备时间。   或者，当送货司机在仓库外办理登机手续时，他们可以刷一张 ID 卡。一旦确认司机身份和车辆号码，仓库管理系统就会收到任务讯息并自动启动指定钢卷的吊挂任务。   减少停机时间和维护成本:无人 EOT 起重机系统可以持续监控关键起重机零件（如电机、齿轮和制动器）的状态。通过分析这些零件的数据，AI 可以评估其健康状况和性能，使维护团队能够在正确的时间进行维护并避免灾难性故障。AI 还可以透过建立标准模式和标记偏差来识别起重机操作中的异常行为。如果起重机的性能偏离常态，AI 可以发出警报，让维护团队调查并解决潜在问题，以免升级为更严重问题。   自 2018 年建置以来，该系统已完成 60,000 多次行程，吊挂了 300,000 多卷钢卷。继第一套系统成功之后，钢铁公司去年 11 月在同一仓库引入了第二套系统。该仓库可容纳约 20,000 吨钢卷，两台无人 EOT 起重机实现了钢卷吊挂的全仓库自动化。   此钢铁公司不仅将该系统用于自已工厂，还将其出口到中国的钢厂。2019 年，总共销售了 12 套系统，在 COVID-19 期间，也可远程协助客户进行系统校准和执行。   产品特色   搭载Intel® Core™ i 系列最新第12及第13代CPU 支持2 x DDR5内存，让AI运算及效能处理更快速 提供4 x 2.5GbE LAN Port使传输更稳定、安全 带PCIe x4 支援NvME的M.2 Key M让客户存储装置的读写效能再提升 2个带隔离保护的RS232/422/485，让系统可靠度再提升 包含6个USB3.2及4个USB2.0共10个USB支援 标准TPM2.0出货，保护客户数据安全